电容的基础知识
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。
电容种类 |
电 容 结 构 和 特 点 |
纸介电容 |
用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。 |
云母电容 |
用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。 |
陶瓷电容 |
用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。 |
薄膜电容 |
结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。 |
金属化纸介电容 |
结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。 |
油浸纸介电容 |
它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。 |
铝电解电容 |
它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。 |
钽、铌电解电容 |
它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 |
半可变电容 |
也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 |
可变电容 |
它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在晶体管收音机中。 |
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2。常用固定电容的标称容量系列见表3。
表2 常用固定电容允许误差的等级
允许误差 |
±2% ±5% ±10% ±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%) |
级别 |
02 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ |
表3 常用固定电容的标称容量系列
电容类别 |
允许误差 |
容量范围 |
标 称 容 量 系 列 |
纸介电容、金属化纸介电容、纸膜复合介质电容、低频(有极性)有机薄膜介质电容 |
±5% |
100pF~1uF |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
1uF~100uF |
1 2 4 6 8 10 15 20 30 |
||
高频(无极性)有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容 |
±5% |
|
1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 |
±10% |
|
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 |
|
±20% |
|
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
|
铝、钽、铌、钛电解电容 |
±10% |
|
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
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4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。 http://hovertree.com/menu/yingjian/
1.6 4 6.3 10 16 25 32* 40 50 63 |
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。
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2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。上面的是小型纸介电容,下面的是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容的类别和符号。表6是常用电容的几项特性。
|------------------------ C: 电容器
----------- -------| C Z X |------------------- Z: 纸介
|____0.022uF_____| X: 小型
图2
表5 电容的类别和符号
顺 序 |
类 别 |
名 称 |
简 称 |
称 号 |
第一个字母 |
主 称 |
电容器 |
容 |
C |
第二个字母 |
介质材料 |
纸 介 |
纸 |
Z |
第三个字母以后 |
|
筒 形 |
筒 |
T |
结 构 |
密 封 |
密 |
M |
|
大 小 |
小 型 |
小 |
X |
表6 常用电容的几项特性
电容种类
|
容量范围
|
直流工作电压(V)
|
运用频率(MHz)
|
准确度
|
漏电电阻(MΩ)
|
中小型纸介电容
|
470pF~0.22uF
|
63~630
|
8以下
|
Ⅰ~Ⅲ
|
>5000
|
金属壳密封纸介电容
|
0.01uF~10uF
|
250~1600
|
直流,脉动直流
|
Ⅰ~Ⅲ
|
>1000~5000
|
中、小型金属化纸介电容
|
0.01uF~0.22uF
|
160、250、400
|
8以下
|
Ⅰ~Ⅲ
|
>2000
|
金属壳密封金属化纸介电容
|
0.22uF~30uF
|
160~1600
|
直流,脉动电流
|
Ⅰ~Ⅲ
|
>30~5000
|
薄膜电容
|
3pF~0.1uF
|
63~500
|
高频、低频
|
Ⅰ~Ⅲ
|
>10000
|
云母电容
|
10pF~0.51uF
|
100~7000
|
75~250以下
|
02~Ⅲ
|
>10000
|
瓷介电容
|
1pF~0.1uF
|
63~630
|
低频、高频
50~3000以下
|
02~Ⅲ
|
>10000
|
铝电解电容
|
1uF~10000uF
|
4~500
|
直流,脉动直流
|
ⅣⅤ
|
|
钽、铌电解电容
|
0.47uF~1000uF
|
6.3~160
|
直流,
脉动直流 |
ⅢⅣ
|
|
瓷介微调电容
|
2/7pF~7/25pF
|
250~500
|
高频
|
|
>1000~10000
|
可变电容
|
最小>7pF
最大<1100pF |
100以上
|
低频,高频
|
|
>500
|
①以uF為單位:電容容量1uF以上者,直接以數值標示容量,例如10000uF,3300UF。
②以pF為單位:第一位數與第二位數代表電容數值,第三個數字代表10的次方,亦即數值後面0的個數。例如電容容量標示為104者,代表10後面有四個0,亦即100000pF。
③以nF為單位:電容容量標示為100N代表100x10-9=10-7法拉,亦等於0.1x10-6法拉,所以等於0.1UF。
注:
通常在容量小于10000pF的时候,用pF做单位,而且用简标,如1000PF标为102、10000PF标为103,大于10000pF的时候,用uF做单位。