電容的應用
2019-01-21 15:07:20
很多電子產(chǎn)品中，電容器都是必不可少的電子元器件，它在電子設備中充當整流器的平滑濾波、電源和退耦、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，使用者不僅需要了解各類電容器的性能指標和一般特性，而且還必須了解在給定用途下各種元件的優(yōu)缺點、機械或環(huán)境的限制條件等。下文介紹電容器的主要參數(shù)及應用，可供讀者選擇電容器種類時用。
1、標稱電容量(CR)：電容器產(chǎn)品標出的電容量值。
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)形式的電容量居中(大約在0005μF10μF)；通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。
2、類別溫度范圍：電容器設計所確定的能連續(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。
電容器應用在高壓場合時，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)生損壞設備的寄生信號外，還會導致電容器介質(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，在使用中應保證直流電壓與交流峰值電壓之和不的超過直流電壓額定值。
4、損耗角正切(tanδ)：在規(guī)定頻率的正弦電壓下，電容器的損耗功率除以電容器的無功功率。
這里需要解釋一下，在實際應用中，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下圖所示。圖中C為電容器的實際電容量，Rs是電容器的串聯(lián)等效電阻，Rp是介質(zhì)的絕緣電阻，Ro是介質(zhì)的吸收等效電阻。對于電子設備來說，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δ要小。
這個關系用下式來表達： tanδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs 因此，在應用當中應注意選擇這個參數(shù)，避免自身發(fā)熱過大，以減少設備的失效性。
5、電容器的溫度特性：通常是以20℃基準溫度的電容量與有關溫度的電容量的百分比表示。
6.電容器是最簡單的電池，而且有充電快，容量大，等優(yōu)點。
補充
1、電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示（如C13表示編號為13的電容）。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。
電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號的頻率和電容量有關。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率，C表示電容容量)電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。
2、識別方法：電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同，分直標法、色標法和數(shù)標法3種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（μF）/mju:/、納法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=1000毫法（mF），1毫法=1000微法（μF），1微法=1000納法(nF)，1納法=1000皮法(pF)
容量大的電容其容量值在電容上直接標明，如10 μF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示
字母表示法：1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數(shù)字表示法：三位數(shù)字的表示法也稱電容量的數(shù)碼表示法。三位數(shù)字的前兩位數(shù)字為標稱容量的有效數(shù)宇，第三位數(shù)宇表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)，它們的單位都是pF。
如：102表示標稱容量為1000pF。
221表示標稱容量為220pF。
224表示標稱容量為22x10(4)pF。
在這種表示法中有一個特殊情況，就是當?shù)谌粩?shù)字用"9"表示時，是用有效數(shù)宇乘上10的-1次方來表示容量大小。
如:229表示標稱容量為22x(10-1)pF=2.2pF。
允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如：一瓷片電容為104J表示容量為0.1 μF、誤差為±5%。
3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反應而使介質(zhì)隨時間退化。
4絕緣電阻：由于溫升引起電子活動增加，因此溫度升高將使絕緣電阻降低。
電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類，其中固定電容器又可根據(jù)所使用的介質(zhì)材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)。以下附表列出了常見電容器的字母符號。
電容分類
a.電解電容
b.固態(tài)電容
c.陶瓷電容
d.鉭電解電容
e.云母電容
f.玻璃釉電容
g.聚苯乙烯電容
h.玻璃膜電容
i.合金電解電容
j.絳綸電容
k.聚丙烯電容
l.泥電解
m有極性有機薄膜電容
n.鋁電解電容
5.電容的基本特性: 通交流，隔直流：通高頻，阻低頻。
電容一般的選用
低頻中使用的范圍較寬，如可以使用高頻特性比較差的；但是在高頻電路中就有了很大的限制了，一旦選擇不當會影響電路的整體工作狀態(tài)；
一般的電源里用的有電解電容、和瓷片電容、但是在高頻中就要使用云母等價格較貴的電容，就不可以使用絳綸的電容，和電解的電容，因為它們在高頻情況下會形成電感，以致影響電路的工作精度
