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电容概念.doc

上传人:myw993772 文档编号:7348115 上传时间:2019-05-15 格式:DOC 页数:6 大小:51.50KB
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资源描述

1、电容概念:电容器通常简称其为电容,用字母 C 表示。定义 1:电容器,顾名思义,是装电的容器 ,是一种容纳电荷的器件。英文名称:capacitor。电容是电子设备中大量使用的 电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制电路等方面。定义2:电容器,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。电容器在电路中的作用在直流电路中,电容器是相当于断路的。 电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。这得从电容的结构上说起。最简单的电容是由两端的极板和中间的绝缘电介质 2构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是中间由于是绝缘的物质

2、,所以是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。 但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。在中学阶段,有句话,就叫通交流,阻直流,说的

3、就是电容的这个性质。电容器的基本功能充电和放电充电和放电是电容器的基本功能。充电使电容器带电(储存电荷和电能)的过程称为充电。这时电容器的两个极板总是一个极板带正电,另一个极板带等量的负电。把电容器的一个极板接电源(如电池组)的正极,另一个极板接电源的负极,两个极板就分别带上了等量的异种电荷。充电后电容器的两极板之间就有了电场,充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。放电使充电后的电容器失去电荷(释放电荷和电能)的过程称为放电。例如,用一根导线把电容器的两极接通,两极上的电荷互相中和,电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失,电能转化为其它形式的能。在一般的电子电路中,常

4、用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等,这些作用都是其充电和放电功能的演变。电容器主要特性参数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。电容器的基本单位是法拉,简称法(F),但是,这个单位太大,在实地标注中很少采用。其它单位关系如下: 1F=1000mF 1mF=1000F 1F=1000nF 1nF=1000pF 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系:00(01)-1%、0(02 )-2%、-5%、-10%、-20%、 -(+20%-10%)、-(+50%-20%)、-(+50%-30%)一般电容器常

5、用、级,电解电容器用、级,根据用途选取。 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,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。 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. 当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量0.1uf 时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越小越好。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,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。4、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。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值

6、,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。 在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。 5、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。6,常用公式平行板电容器公式中 C=S/4kd电容器的型号命名与标示1.电容器的型号命名方法 国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。第一部分:名称,用字母表示,电容器用 C。第二部分:材料,用字母表示。第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。第四部

7、分:序号,用数字表示。用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D- 铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、 J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N- 铌电解、 O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V- 云母纸、Y-云母、Z-纸介 2.电容器容量标示1、直标法:用数字和单位符号直接标出。如 1uF 表示 1 微法,有些电容用“R”表示小数点,如 R56 表示 0.56 微法。2、文字符号法:用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如 p10 表示 0.1pF,1p0 表示 1pF,6P8 表示 6.8pF, 2u2 表示 2.2uF

8、.3、色标法:用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。电容器偏差标志符号:+100%-0-H、+100%-10%-R、+50%-10%-T、+30%-10%-Q、+50%-20%-S、+80%-20%-Z4、数学计数法:如上图瓷介电容,标值 272,容量就是:27X100pf=2700pf.如果标值473,即为 47X1000pf=后面的 2、3,都表示 10 的多少次方)。又如:332=33X100pf=3300pf。电容器的分类1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。2、按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。3、按

9、用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。4、按制造材料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容,还有先进的聚丙烯电容等等5、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。6、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。7、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。8、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。 9、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。10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电

10、容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器常用电容器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,薄的化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 .。容量大,能耐受大的脉动电流。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。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。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。对脉动电流的耐受能力差,若损坏

11、易呈短路状态。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。频率特性好,介电损耗小。不能做成大的容量,耐热能力差。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,频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用。不能做成大的容量,受振动会引起容量变化。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 值高容量

12、误差较大噪声旁路、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 0.0080.012mm 的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量一般在低频电路内,通常不能在高于 34MHz 的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路微调电容器(半可变电容器 )电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。瓷介微调电容器的 Q 值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。线绕瓷介微调电容器是拆铜丝外电极来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需

13、反复调试的场合使用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,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

14、高。频率特性好,Q 值高,温度系数小不能做成大的容量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 tg0.00050.008 电容器:电子设备中充当 整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称为电容器。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类,其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变

15、电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。电容器的损耗与漏电和使用环境的温度有极大的关系!固定电容器固定电容器的检测方法A.检测 10pF 以下的小电容因 10pF 以下的固定电容器容量太小, 用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时, 可选用万用表 R10k 挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。B.检测 10PF001F 固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。万用表选用R1k 挡。两只三极管的 值均为 100 以上, 且穿透电流要小。可选用 3DG6 等型号硅三极管组成复合管。万

16、用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极 e 和集电极 c 相接。由于复合三极管的放大作用,把被测电容的充放电过程予以放大 ,使万用表指针摆幅度加大 ,从而便于观察。应注意的是:在测试操作时,特别是在测较小容量的电容时, 要反复调换被测电容引脚接触A、B 两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。C 对于 001F 以上的固定电容,可用万用表的 R10k 挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。电容器作用电力电容器按用途可分为 8 种:并联电容器。原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率,以提高功率因数,改善电压质量,降低线路

17、损耗。串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中,用以补偿线路的分布感抗,提高系统的静、动态稳定性,改善线路的电压质量,加长送电距离和增大输送能力。耦合电容器。主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。断路器电容器。原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用,使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀,并可改善断路器的灭弧特性,提高分断能力。电热电容器。用于频率为 4024000 赫的电热设备系统中,以提高功率因数,改善回路的电压或频率等特性。脉冲电容器。主要起贮能作用,用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中,作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置.

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