電容知識大全(精彩講義)

1、電容知識大全電容知識大全(精彩講義精彩講義)第1講：電容電容的特性(隔直通交)電容器是一種能儲存電荷的容器它是由兩片靠得較近的金屬片，中間再隔以絕緣物質(zhì)而組成的按絕緣材料不同，可制成各種各樣的電容器.如：云母瓷介紙介，電解電容電解電容器等在構(gòu)造上，又分為固定電容器和可變電容器電容器對直流電阻電阻力無窮大，即電容器具有隔直流作用.電容器對交流電的阻力受交流電頻率影響，即相同容量的電容器對不同頻率的交流電呈現(xiàn)不同的容抗.為開么會出現(xiàn)這些現(xiàn)象

2、呢這是因為電容器是依靠它的充放電功能來工作的，如圖1，電源開關(guān)s未合上時電容器的兩片金屬板和其它普通金屬板—樣是不帶電的。當(dāng)開關(guān)S合上時，如圖2所示，電容器正極板上的自由電子電子便被電源所吸引，并推送到負(fù)極板上面。由于電容器兩極板之間隔有絕緣材料，所以從正極板跑過來的自由電子便在負(fù)極板上面堆積起來正極板便因電子減少而帶上正電，負(fù)極板便因電子逐漸增加而帶上負(fù)電。電容器兩個極板之間便有了電位差，當(dāng)這個電位差與電源電壓相等時，電容器的充電就停

3、上了此時若將電源切斷，電容器仍能保持充電電壓。對已充電的電容器，如果我們用導(dǎo)線將兩個極板連接起來，由于兩極板間存在的電位差，電子便會通過導(dǎo)線，回到正極板上，直至兩極板間的電位差為零電容器又恢復(fù)到不帶電的中性狀態(tài)導(dǎo)線中也就沒電流了電容器的放電過程如圖3所示加在電容器兩個極板上的交流電頻率高，電容器的充放電次數(shù)增多；充放電電流也就增強；也就是說電容器對于頻率高的交流電的阻礙作用就減小即容抗小反之電容器對頻率低的交流電產(chǎn)生的容抗大對于同一頻率

4、的交流電電電容器的容量越大，容抗就越小，容量越小容抗就越大.第2講:電容器的參數(shù)與分類在電子產(chǎn)品中，電容器是必不可少的電子器件，它在電子設(shè)備設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源的退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等。由于電容器的類型和結(jié)構(gòu)種類比較多，因此，我們不僅需要了解各類電容器的性能指標(biāo)和一般特性，而且還必須了解在給定用途下各種元件元件的優(yōu)缺點，以及機(jī)械或環(huán)境的限制條件等。這里將對電容器的主要參數(shù)及其應(yīng)用做簡單說明。1.標(biāo)稱電容

5、量（CR）。電容器產(chǎn)品標(biāo)出的電容量值。云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低（大約在5000pF以下）；紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容器居中（大約在0.005uF~1.0uF）；通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類分類法。2.類別溫度范圍。電容器設(shè)計設(shè)計所確定的能連續(xù)工作的環(huán)境溫度范圍。該范圍取決于它相應(yīng)類別的溫度極限值，如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度（可以連續(xù)施加額定電壓的最高環(huán)境溫度）等。3.額定電壓（UR）。在下限類別

6、溫度和額定溫度之間的任一溫度下，可以連續(xù)施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。電容器應(yīng)用在高電壓場和時，必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質(zhì)電極層之間存在空隙而產(chǎn)生的，它除了可以產(chǎn)生損壞設(shè)備的寄生信號外，還會導(dǎo)致電容器介質(zhì)擊穿。在交流或脈動條件下，電暈特別容易發(fā)生。對于所有的電容器，在使用中應(yīng)保證直流電壓與交流峰值電壓之和不得超過電容器的額定電壓。4.損耗角正切（tgδ）。在規(guī)定頻率的正弦電壓下，電容器的損

7、耗功率除以電容器的無功功率為損耗角正切。在實際應(yīng)用中，電容器并不是一個純電容，其內(nèi)部還有等效電阻，它的簡化等效電路如附圖所示。對于電子設(shè)備來說，要求RS愈小愈好，也就是說要求損耗功率小，其與電容的功率的夾角要小。5.電容器的溫度特性。通常是以20℃基準(zhǔn)溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表示。6.使用壽命。電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時間退化。7.絕緣電阻。由于溫升引起電子活動增加，因此溫度

8、升高將使絕緣電阻降低。表針的擺動幅度越大或返回的速度越慢，說明電容的容量越大，反之則說明電容的容量越小如表針指在中間某處不再變化，說明此電容漏電，如電阻指示值很小或為零，則表明此電容已擊穿短路因萬用表使用的電池電壓一般很低，所以在測量低耐壓的電容時比較準(zhǔn)確，而當(dāng)電容的耐壓較高時，打時盡管測量正常，但加上高壓時則有可能發(fā)生漏電或擊穿現(xiàn)象三、電解電容的使用注意事項1、電解電容由于有正負(fù)極性，因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中，輸出

9、正電壓時電解電容的正極接電源輸出端，負(fù)極接地，輸出負(fù)電壓時則負(fù)極接輸出端，正極接地當(dāng)電源電路中的濾波電容極性接反時，因電容的濾波作用大大降低，一方面引起電源輸出電壓波動，另一方面又因反向通電使此時相當(dāng)于一個電阻的電解電容發(fā)熱當(dāng)反向電壓超過某值時，電容的反向漏電電阻將變得很小，這樣通電工作不久，即可使電容因過熱而炸裂損壞2加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓，在設(shè)計實際電路時應(yīng)根據(jù)具體情況留有一定的余量，在設(shè)計穩(wěn)壓電源的濾波電容時

10、，如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達(dá)22V，此時選擇選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求但是，假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時，最好選擇耐壓30V以上的電解電容。3，電解電容在電路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件，以防因受熱而使電解液加速干涸4、對于有正負(fù)極性的信號的濾波，可采取兩個電解電容同極性串聯(lián)的方法，當(dāng)作一個無極性的電容本章小結(jié):電子制作中需要用到各種各樣的電容器，它們在電路中分別起著不同的作

11、用。與電阻器相似，通常簡稱其為電容，用字母C表示。顧名思義，電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多，但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)（固體、氣體或液體）所隔開，就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為的極板，中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容，最多見的是電解電容和瓷片電容。不同的電容器儲存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時所儲存的電荷量稱為該電容

12、器的電容量。電容的基本單位為法拉（F）。但實際上，法拉是一個很不常用的單位，因為電容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）（皮法又稱微微法）等，它們的關(guān)系是：1法拉（F）=1000000微法（μF）1微法（μF）=1000納法（nF）=1000000皮法（pF）在電子線路中，電容用來通過交流而阻隔直流，也用來存儲和釋放電荷以充當(dāng)濾波器，平滑輸出脈動信號。小容量的電容，通常在高頻電路中使用，如收音機(jī)、發(fā)射

13、機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當(dāng)然也有其他的，比如獨石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個鋁殼，里面充滿了電解質(zhì)，并引出兩個電極，作為正（）、負(fù)（）極，與其它電容器不同，它們在電路中的極性不能接錯，而其他電容則沒有極性。把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負(fù)極上，過一會兒即使把電源斷開，兩個引腳間仍然會有殘留電壓（學(xué)了以

14、后的教程，可以用萬用表觀察），我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓，積蓄起電能，這個過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程，稱為電容器的放電。舉一個現(xiàn)實生活中的例子，我們看到市售的整流電源在拔下插頭后，上面的發(fā)光二極管發(fā)光二極管還會繼續(xù)亮一會兒，然后逐漸熄滅，就是因為里面的電容事先存儲了電能，然后釋放。當(dāng)然這個電容原本是用作濾波的。至于電容濾波，不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經(jīng)

15、歷，一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容，造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時可以在電源兩端并接上一個較大容量的電解電容（1000μF，注意正極接正極），一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響，都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波，濾波電容越大，輸出的電壓波形越接近直流，而且大電容的儲能作用，使得突發(fā)的大信號到來時，電路有足夠的能量轉(zhuǎn)換為強勁有力的音頻輸出。這時，大電容的作用有點像水庫，使得原來洶涌的水流平滑地輸出，并可