电容基础知识.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电容基础知识.精品文档.电容器基础知识一、 电容器型号命名方法2二、 电容器规格标示代码21.直接标志法22.文字符号法21)电容量的字母和数字代码22)电容量允许偏差的字母代码33)电容器制造日期的代码4三、 电容器的特性参数51.标称电容量52.类别温度范围53.额定电压(UR)54.损耗角正切55.电容器的温度特性56.使用寿命57.绝缘电阻58.频率特性69.电容器的漏电流610.电容器的介质损耗611.ESR6四、 常用电容器的分类详解61.电解电容器61)铝电解电容器(CD)62)钽电解电容器(CA)和铌电解电容器(CN)72.纸质电容器73.薄膜电容器71)聚酯（涤纶)电容（CL）72)聚苯乙烯电容（CB）73)聚丙烯电容（CBB）74.瓷介电容器81)高频瓷介电容（CC）82)低频瓷介电容（CT）85.独石电容器86.玻璃釉电容器（CI）87.可变电容器81)薄膜介质微调电容器92)陶瓷介质微调电容器93)空气介质可变电容器94)薄膜介质可变电容器9一、 电容器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。如下图所示：字母电容器介质材料字母电容器介质材料A钽电解L聚酯等极性有机薄膜B聚苯乙烯等非极性有机薄膜N铌电解C高频陶瓷O玻璃膜D铝电解Q漆膜E其他材料电解T低频陶瓷G合金电解V云母纸H纸膜复合Y云母I玻璃釉Z纸J金属化纸第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。第四部分：序号，用数字表示。二、 电容器规格标示代码执行标准为GB 2691-94，分为直接标志法和文字符号法。1. 直接标志法直接标志法是用阿拉伯数字和单位在产品上标志其主要参数的标志方法。小数点应占有一个数字的位。直接标志法不应与其他标志法混用。电容量的符号应符合下表规定，允许偏差用百分数表示。单位名称代码皮法pF微法uF法拉F2. 文字符号法1) 电容量的字母和数字代码代码应按需要采用3、4或5个字符即2个数字和1个字母、3个数字和1个字母或4个数字和1个字母。表中所示的字母代码代替了小数点。电容量代码标志电容量代码标志0.1pFp101nF1n00.15pFp151.5nF1n50.332pFp3323.32nF3n320.590pFp595.90nF5n91pF1p010nF10n1.5pF1p515nF15n3.32pF3p3233.2nF33n25.90pF5p959.0nF59n10pF10p100nF100n15pF15p150nF150n33.2pF33p2332nF332n59.0pF59p590nF590n100pF100p150pF150p1uF1u0332pF332p1.5uF1u5590pF590p3.32uF3u325.90uF5u91mF1m010uF10u1.5mF1m515uF15u3.32mF3m3233.2uF33u25.90mF5m959.0uF59u10mF10m100uF100u15mF15m150uF150u33.2mF33m2332uF332u59.0mF59m590uF590u2) 电容量允许偏差的字母代码(1)、下面这些字母应放在电容量的后面允许偏差 %字母代码±0.005E±0.01L±0.02P±0.05W±0.1B±0.25C±0.5D±1F±2G±5J±10K±20M±50N(2)、非对称百分数的允许偏差电容量的非对称允许偏差应用以下字母:允许偏差 %字母代码-10 +30Q-10 +50T-20 +50S-20 +80Z(3)、用对称固定值表示的允许偏差电容量在10PF以下的允许偏差应用以下字母：允许偏差 %字母代码±0.1B±0.25C±0.5D±1F±2G3) 电容器制造日期的代码(1) 两个字符代码(年/月)需要标志制造年月时，应采用以下方法：年字母年字母年字母年字母年字母1977J1986U1994E2003R1978K1987V1995F2004S1970A1979L1988W1996H2005T1971B1980M1989X1997J2006U1972C1981N1998K2007V1973D1982P1990A1999L2008W1974E1983R1991B2000M2009X1975F1984S1992C2001N1976H1985T1993D2002P注：这些代码表示年，每20年为一周期重复1次月字符月字符一月1七月7二月2八月8三月3九月9四月4十月0五月5十一月N六月6十二月D(2) 四个字符代码(年/周)需要标志制造年份和周时，应采用四个数字代码表示。前两个数字为年份的最后两位数，后面的两个数字为周的编号，周的编号方法符合ISO标准R2015:周的编号。示例：1985的第5周=8505三、 电容器的特性参数1. 标称电容量标在电容器上的电容量称作标称电容量。电容器的实际容量和标称容量存在着一定的偏差，该偏差称作电容器的允许偏差。2. 类别温度范围电容器能够连续正常工作的环境温度范围，该范围取决于它相应类别的温度极限值，如上限类别温度，下限类别温度，额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。3. 额定电压(UR)额定工作电压是指电容器在规定的温度范围内，能够连续可靠工作的最高电压，有时又分为额定直流工作电压和额定交流工作电压。额定工作电压的大小与电容器所用介质和环境温度有关。环境温度不同，电容器能承受的最高工作电压也不同。选用电容器时，要根据工作电压的大小，选择额定工作电压大于实际工作电压的电容器，以保证电容器不被击穿。常用的固定电容工作电压有：6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、400V、500V、630V、1000V、2500V。耐压值一般直接标在电容器上，但有些电解电容的耐压采用色环法，位置靠近正极引出线的根部，所表示的意义如下所示：颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压4V6.3V10V16V25V32V40V5063V电容器应用在高压场合时，必须注意电晕的影响。电晕是由于介质/电极层之间存在间隙而产生的，它除了可以损耗设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特别容易产生。对于所有的电容器，在使用时，一定要保证直流电压和交流峰值电压之和不超过直流电压额定值。4. 损耗角正切在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。这是因为，在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻。5. 电容器的温度特性通常是以20基准温度的电容量与其他温度的电容量的百分比来表示。6. 使用寿命电容器的使用寿命随温度的增加而减小主要原因是温度加速化学方应而使介质随时间退化。7. 绝缘电阻由于温升将使电子活动加剧，因此温度升高将使绝缘电阻降低。8. 频率特性频率特性是指电容器随对各种不同的频率所表现出的性能(即电容量等电参数随电路工作频率的变化而变化的特性)。不同介质材料的电容器，其最高工作频率也不同。9. 电容器的漏电流电容器的介质并不是绝对绝缘的，总会有些漏电，产生漏电流。一般电解电容的漏电流比较大，其他电容器的漏电流很小。但漏电流较大时，电容器会发热，当发热严重时，电容器会因过热而损坏。10. 电容器的介质损耗电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和无功功率之比，即损耗角的正切值来表示。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗较大的电容器不适合在高频电路中使用。11. ESRESR是”equivalent series resistance”三个单词的缩写，翻译过来就是”等效串联电阻”。理论上，一个完美的电容，本身不会产生任何能量损耗，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因会导致电容变得”不完美”。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联起来，所以就起个名字，叫做”等效串联电阻”。实际上，需要低ESR的场合很多，而低ESR的大容量电容则相对比较昂贵，所以很多开关电源采用多电容并联的策略，用多个高ESR的铝电解电容并联起来，形成一个低ESR的大容量电容。和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的电感，而且容量越大，ESL一般越大。ESL经常会成为ESR的一部分，但是相对容量来讲，ESL的比例太小，再加上电容制造工艺的进步，现已逐渐忽略的ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素。由于ESR的影响在设计时很容易忽略，因此在仿真时，如果无法确定电容的具体参数，可以人为的在电容上串联一个小电阻来模拟ESR的影响。通常钽电容的ESR一般都在100毫欧以下，而铝电解电容则高于这个数值，有些种类电容的ESR甚至高达数欧姆。四、 常用电容器的分类详解电容器包括固定电容器和可变电容器两大类，其中固定电容器按介质材料的不同，又可以分为云母电容器、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。可变电容器又可分为半可变电容器(微调电容器)和可变电容器。1. 电解电容器1) 铝电解电容器(CD)用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两片铝箔中间卷绕而成，薄的氧化膜做介质的电容器。因为氧化膜具有单向导电性，所以电解电容器具有极性，容量大，能承受大的脉动电流，容量电流大，泄露电流大。普通的不适合在高频和低温下应用，不宜使用在25khz以上频率的电路中。电容量：0.4710000uF额定电压：6.3450V主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等2) 钽电解电容器(CA)和铌电解电容器(CN)用烧结的钽块做正极，用固态二氧化锰做电解质，温度特性，频率特性和可靠性方面均由于普通电解电容器，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。但对脉动电流的耐受能力差，若损坏易成短路状态，一般用于超小型高可靠机件中。电容量：0.11000uF额定电压：6.3125V主要特点：损耗，漏电流小于铝电解电容器应用：在要求高的电路中替代铝电解电容器2. 纸质电容器一般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。制作工艺简单，价格便宜，能得到较大的电容量。应用：一般应用在低频电路中，通常不能用在高于34MHZ频率的电路中。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。3. 薄膜电容器结构与纸质电容器类似，但用聚酯、聚苯乙烯等低损耗素材做介质。主要特点：频率特性好，介电损耗小，不能做成大容量，耐热能力差。1) 聚酯（涤纶)电容（CL）电容量：40p4uF额定电压：63630V主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路2) 聚苯乙烯电容（CB）电容量：10p1uF额定电压：10030KV主要特点：稳定，低损耗，体积较大应用：对稳定性和损耗要求较高的电路3) 聚丙烯电容（CBB）电容量：1000p10uF额定电压：632000V主要特点：性能与聚苯乙烯电容相似，但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯乙烯电容或云母电容，用于要求较高的电路4. 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。主要特点：引线电感极小，频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用，不能做成大容量，受振动容易引起容量变化，特别适合于高频电路。1) 高频瓷介电容（CC）电容量：16800pF额定电压：63500V主要特点：高频损耗小，稳定性好应用：高频电路2) 低频瓷介电容（CT）电容量：10p4.7uF额定电压：50100V主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差应用：要求不高的低频电路5. 独石电容器也称作”多层瓷介电容器”，在若干片陶瓷薄膜上覆以电极浆材料，叠加后烧结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封成小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器。电容量：0.5p1uF耐压：二倍额定电压主要特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定、耐高温耐蚀性好等应用：广泛应用于电子精密仪器，各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波和旁路6. 玻璃釉电容器（CI）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，可与云母电容相媲美，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，损耗角正切：0.00050.008电容量：10p0.1uF额定电压：63400V主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200）应用：脉冲、耦合、旁路等电路7. 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一个电容值。1) 薄膜介质微调电容器可变电容量：129pF主要特点：损耗较大，体积小应用：收录机、电子仪器等电路做电路补偿2) 陶瓷介质微调电容器可变电容量：0.322pF主要特点：损耗较小，体积小，Q值高应用：精密调谐的高频振荡回路3) 空气介质可变电容器可变电容量：1001500pF主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式和对数式等应用：电子仪器、广播电视设备等4) 薄膜介质可变电容器可变电容量：15550pF主要特点：损耗小，重量轻，损耗比空气介质大应用：通讯、广播收音机等