搜索
电容器的分类和实际应用电容(器)的基本结构：两块金属板（两极板）加上中间的绝缘体（介电质）。物理模型图：-II-，符号C（Capacitor）。当两金属板之间加上电压U，金属板上就会有电荷累积，一板+Q，另一板-Q，称电容器容纳了电荷量为Q的电荷。此时电容器的正负两极间存在电场，电容既不产生也不消耗能量，是储能组件，能量就储存于此电场中，能量计算公式：E=CU^2/2。电容量（C）是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差(电压)增加1伏所需的电量叫做电容器的电容量，即C=Q/U。显然C的大小并不是由U或Q决定的，它的决定式是C=εS/4πkd。其中，ε为极板间介质的介电常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法（F）。常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等，换算关系是：1F=10^3mF=10^6μF=10^9nF=10^12pF1F=1C/V（1库仑/伏特)两个电容量为C1，C2的电容器并联C=C1+C2；串联C=C1C2/（C1+C2）电容两端的电压与电流的关系：电流I(t)=dQ/dt,即Q关于时间t的函数求导，I(t)=Q(t)’。所以电容两边的电压与电流的关系为I(t)=Q(t)’=CU(t)’(Q(t)=CU(t))。电容器的主要特性参数：1.标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差。2.额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上。3.绝缘电阻直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。4.电容的时间常数为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，它等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。5.损耗电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。6.频率特性随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。7.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。电容器主要用于电力系统中功率因数的提高，电子电路中获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等。各种电路的适用的电容器如下：1.高频旁路：陶瓷电容器、云母电容、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。2.低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。3.滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。4.调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。5.低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。电容器的分类一、电容器一般可以分为没有极性的普通电容器和有极性的电解电容。1.普通电容器分为固定电容器、半可变电容器（微调电容器）、可变电容器。固定电容器指一经制成后，其电容量不能再改变的电容器。半可变电容器（微调电容器）在各种调谐及振荡电路中作为补偿电容器或校正电容器使用,分为云母微调电容器、瓷介微调电容器、薄膜微调电容器、拉线微调电容器等。可变电容器是一种电容量可以在一定范围内调节的电容器，通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。2.有极性的电解电容是一种介质有电解液涂层、有极性、分正负不可接错的电容器。其特点是电容量大、制造简单、价格便宜。电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。二.按用途分电容器有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、中和、垫整、S校正、1.补偿、逆程、自举升压、稳频、定时、降压限流、小型电容器等。2.旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的组件提供低阻抗通路。3.耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路4.滤波：它并接在电路正负极之间，把电路中无用的交流去掉，一般采用大容量电解容器，也有采用其它固定电容器的。5.调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机。6.整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关组件。三,按电介质材料来分类一般有：纸介电容器、涤纶电容器、聚苯乙烯电容器、聚丙烯电容器、聚四氟乙烯电容器、聚酰亚胺薄膜电容器、酸酯薄膜电容器、、复合薄膜电容器漆膜电容器、叠片形金属化聚碳酸酯电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容器等。常见电容铝电解电容器用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的氧化膜作介质的电容器。因为氧化膜有单向导电性质，所以电解电容器具有极性。优点：容量大约0.47μF--10000μF，额定电压6.3--450V，能耐受大的脉动电流。缺点：容量误差大，泄漏电流大；普通的不适于在高频和低温下应用，不宜使用在25kHz以上频率。应用：低频旁路、信号耦合、电源滤波。钽电解电容器用烧结的钽块作正极，电解质使用固体二氧化锰。优点：温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器特别是漏电流极小、贮存性良好、寿命长、容量误差小、而且体积小、单位体积下能得到最大的电容电压乘积。缺点：对脉动电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态。应用：超小型高可靠机件中。薄膜电容器结构与纸质电容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。优点：频率特性好，介电损耗小。缺点：不能做成大的容量，耐热能力差。应用：滤波器、积分、振荡、定时电路。瓷介电容器穿心式或支柱式结构瓷介电容器，它的一个电极就是安装螺丝引线电感极小。优点：频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用。缺点：不能做成大的容量，受振动会引起容量变化。应用：特别适于高频旁路。独石电容器(多层陶瓷电容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次绕结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成。优点：小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器，高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能，体积极小，Q值高。缺点：容量误差较大。应用：噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。纸介电容器一般是用两条铝箔作为电极，中间以厚度为0.008～0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。优点：制造工艺简单，价格便宜，能得到较大的电容量。缺点：一般在低频电路内，通常不能在高于3～4MHz的频率上运用。应用：油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高，稳定性也好，适用于高压电路。云母电容器就结构而言，可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成。优点：由于消除了空气间隙，温度系数大为下降，电容稳定性也比箔片式高。频率特性好，Q值高，温度系数小。缺点：不能做成大的容量。应用：广泛应用在高频电器中，并可用作标准电容器。玻璃釉电容器由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成独石结构性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气候环境，一般可在200℃或更高温度下工作，额定工作电压可达500V，损耗tgδ0.0005～0.008。陶瓷电容器用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器适用于高频电路。电容器在不同电路中的名称和作用电容器是一种储能组件，具有隔直通交。阻低频的特性，人们为了认识和分别不同电容器，根据其在线路中的作用而给给它起了许多名称1滤波电容它并接在电路正负极之间，把电路中无用的交流去掉，一般采用大容量电解容器，也有采用其它固定电容器的。2退耦电容并接于电路正负极之间，可防止电路通过电源内阻形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。3旁路电容并接在电阻两端或由某点直接跨接至共享电位为交直流信号中的交流或脉动信号设置一条通路，避免交流成分在通过电阻时产生压降。4耦合电容连接于信号源和信号处理电路或两级放大器之间，用以隔断直流电，让交流或脉动信号通过，使相邻的放大器直流工作点互不影响。5中和电容连接于三极管基极与集电极之间，用于克服三极管极间电容而引起的自激振荡。6槽路电容（调谐电容）连接于谐振电路或振荡电路线圈两端的电容。7垫整电容在电容中能使振荡信号的频率范围减小。而且能显着提高低频端振荡频率的电容，它是与槽路主电容串联的。8补偿电容在振荡电路中，能使振荡信号的频率范围得到扩大的电容，它与主电容并联起辅助作用。9逆程电容并接在行输出集电极与发射极之间，用来产生行扫描锯齿波逆程的电容。10自举升压电容利用其储能来提升电路某点的电位，使其电位值得高于为该点供电的电源电压。11S校正电容串接于偏转线圈回路中，用于校正两边延伸征稿失真。12稳频电容在振荡电路中，用来稳定振荡频率的电容。13定时电容在RC定时电路中与电阻R串联共同决定时间长短的电容。14降压限流电容串接于交流电路中利用它对交流电的容抗进行分压限流。15缩短电容这种电容是在UHF高频头中为了缩短振荡电感的长度而串接的电容。16克拉泼电容在电容三点式振荡电路中，串接在振荡电感线圈的电容，为了消去晶体管结电容的影响，提高频率稳定性。17锡拉电容在电容三点式振荡电路中，并接在振荡电感线圈两端的，为了消除晶体结电容的影响，使其振荡频率越高越容易起振。18加速电容接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振荡幅度。19预加重电容为了防止音频调制信号在制时可能频分量产生衰减或丢失，而适当提升高频分量的RC网络中的电容。20去加重电容对音频信号中经预加重提升的那部分高频分量连同噪音一起衰掉，恢复伴音信号的本来面貌的RC网络中的电容。21稳幅电容在鉴频器中，用来稳定输出信号幅度。22消亮点电容在显像管附属电路中，用以消除关机亮点的电容。23移相电容用来改变交流电信号相位的电容。24反馈电容跨接于放大器的输入与输出端用来反馈信号的电容。25软启动电容通常接在电源开关基极，防止开机运时加在开关基极的浪涌电流或电压太大而损坏开关管。26启动电容串接于单机电机副绕组，为电机副绕组提供启动用的移相交流，电机运转正常时与副绕组断开。27运转电容串接于单相电机副绕组。为电机副绕组提供移相交流电流，电机运转正常时与副绕组仍串于电路中。