电子元器件的基本知识---电容。
电容篇。电容器的参数与分类。
参数。1. 标称电容量(cr)。
电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pf以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中(大约在0.005uf~1.
0uf);通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。
2. 类别温度范围。电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。
该范围取决于它相应类别的温度极限值,如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。
3. 额定电压(ur)。在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。
电容器应用在高电压场和时,必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的,它除了可以产生损坏设备的寄生信号外,还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下,电晕特别容易发生。
对于所有的电容器,在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电容器的额定电压。
4. 损耗角正切(tgδ)。在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。
在实际应用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,它的简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说,要求rs愈小愈好,也就是说要求损耗功率小,其与电容的功率的夹角要小。
这个关系为:tgδ=rs/xc=2*3.14*f*c* rs 。因此,在应用当中应注意选择这个参数,避免自身发热过大而影响寿命。
5. 电容器的温度特性。通常是以20℃基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。
6. 使用寿命。电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。
7. 绝缘电阻。由于温升引起电子活动增加,因此温度升高将使绝缘电阻降低。
在各种电子设备中,调谐、耦合、滤波、去耦、隔断直流电、旁路交流电等,都需要用到电容器。电容器通常叫做电容。电容的种类很多,按结构形式来分,有固定电容、半可变电容、可变电容。
常用电容的结构和特点。
1. 常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。表7是几种常用电容的结构和特点。
表7 几种常用电容的结构和特点。
2. 标称容量和允许误差。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。
电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表8。常用固定电容的标称容量系列见表9。
表8 常用固定电容允许误差的等级。
表9 常用固定电容的标称容量系列。
3. 电容的耐压。电容长期可靠地工作,它能承受的最大直流电压,就是电容的耐压,也叫做电容的直流工作电压。
如果在交流电路中,要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。
表10是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值,只限电解电容用。
表10 常用固定电容的直流电压系列。
表11 电容的类别和符号。
4. 电容的绝缘电阻。由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体,它的电阻不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上。
电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻,或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗,这种损耗不仅影响电容的寿命,而且会影响电路的工作。
因此,漏电电阻越大越好。
5. 电容的类别和符号。电容的种类也很多,为了区别开来,也常用几个拉丁字母来表示电容的类别,如图6所示。
第一个字母c表示电容,第二个字母表示介质材料,第三个字母以后表示形状、结构等。上图是小型纸介电容,下图是立式矩开密封纸介电容。表11列出电容的类别和符号。
表12是常用电容的几项特性。
6. 在电路图中电容单位的标注规则。通常在容量小于10000pf的时候,用pf做单位,大于10000pf的时候,用uf做单位。
为了简便起见,大于100pf而小于1uf的电容常常不注单位。没有小数点的,它的单位是pf,有小数点的,它的单位是uf。例如,3300就是3300pf,0.
1就是0.1uf等。
7. 电容使用常识。电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。
在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。
不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。
电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。
表1 常用电容的几项特性。
铝电解电容器的套管颜色与其特性
铝电解电容器的铝壳外面有一个塑料套管。塑料套管的颜色有多种,例如浅蓝色的、橙色的、黄色的等。生产厂家之所以把铝电解电容器的套管制成五颜六色,其目的并非仅仅为了美观,而是具有特定的意义,在选用和更换铝电解电容器时应重视这一特点。
现给出常见铝电解电容器的套管颜色与含义如下表所示,
附表:铝电解电容器的套管颜色与其代表的特性
铝电解电容器使用须知。
1、直流电解电容器只能使用在直流电路上,其极性必须标明在适当的位置或在导针/端子旁边。
2、在电路回路中如不清楚或不明确线路的极性时,则建议使用无极性电解容器。
3、电解电容器的工作环境温度不能超过规定的使用温度范围。
4、电解电容器应储存于低温及干燥场所,如储存期较长,则使用前应用额定电压对其重新老练。
5、通过电解电容器的纹波电流不应超过其充许范围,如超过了规定值,需选用耐大纹波电流的电解电容器。
6、使用时,电解电容器的工作电压不应超过其额定电压。
7、电烙铁等高温发热装置应与电解电容器塑料外壳保持适当的距离,以防止过热造成塑料套管破裂。
8、在焊接电解电容器时,其焊接时间和焊接温度不应超过10秒钟及260摄氏度。
9、对导针、端子,如施加超过规定的力,将会破坏电解电容器的内部结构。
电子元器件基本知识
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