電容的基礎知識

 

1.電容的分類和作用

 

電容由兩個金屬極，中間夾有絕緣材料（介質）構成。由於絕緣材料的不同
，所構成的電容器的種類也有所不同：

 

（1）按結構可分為：固定電容，可變電容，微調電容。

 

（2）按介質材料可分為：氣體介質電容，液體介質電容，無機固體介質電容

，有機固體介質電容電解電容。

 

（3）按極性分為：有極性電容和無極性電容。 我們最常見到的就是電解電容。

 

（4）電容在電路中具有隔斷直流電，通過交流電的作用。

 

 

2.電容的符號

 

電(dian)容(rong)的(de)符(fu)號(hao)同(tong)樣(yang)分(fen)為(wei)國(guo)內(nei)標(biao)表(biao)示(shi)法(fa)和(he)國(guo)際(ji)電(dian)子(zi)符(fu)號(hao)表(biao)示(shi)法(fa)，但(dan)電(dian)容(rong)符(fu)號(hao)在(zai)國(guo)內(nei)和(he)國(guo)際(ji)表(biao)示(shi)都(dou)差(cha)不(bu)多(duo)，唯(wei)一(yi)的(de)區(qu)別(bie)就(jiu)是(shi)在(zai)有(you)極(ji)性(xing)電(dian)容(rong)上(shang)，國(guo)內(nei)的(de)是(shi)一(yi)個(ge)空(kong)筐(kuang)下(xia)麵(mian)一(yi)根(gen)橫(heng)線(xian)
，而(er)國(guo)際(ji)的(de)就(jiu)是(shi)普(pu)通(tong)電(dian)容(rong)加(jia)一(yi)個(ge)“+”符號代表正極。

 

在電路圖示中
，電容一般用C符號標識。

 

3.電容的單位

 

電阻的基本單位是：F （法）

，此外還有μF（微法）、nF（納法）、pF（皮法），由於電容 F 的容量非常大
，所以我們看到的一般都是μF、nF
、pF,而不是F. 他們之間的具體換算如下：

 

1F=1000000μF

 

1μF=1000nF=1000000pF

 

4.電容的耐壓 單位：V（伏特）

 

每一個電容都有它的耐壓值，這是電容的重要參數之一。普通無極性電容的標稱耐壓值有：63V
、100V、160V、250V、400V
、600V
、1000V等，有極性電容的耐壓值相對要比無極性電容的耐壓要低，一般的標稱耐壓值有：4V、6.3V
、10V、16V、25V
、35V
、50V、63V、80V

、100V、220V
、400V等。

 

5.電容的種類

 

電容的種類有很多
，可以從原理上分為：無極性可變電容、無極性固定電容、有極性電容等，從材料上可以分為：CBB電容（聚乙烯），滌綸電容
、瓷片電容、雲母電容、獨石電容、電解電容

、鉭電容等。

 

電路中電容選擇的技巧

 

有了上麵的電容基礎知識做鋪墊，下麵我們就來比較一下幾種電容的區別和特點，總結一下在實際電路中選擇電容的一些技巧。

 

（1）lvdianjiedianrong。qizhuyaodezuchengbufenjiushilvbohedianjieye。jiandandelejielvdianjiedianrongdeshengchangongyi
，jibalvbojuanchengzhuzhuang
，zhuruyetaidianjiezhi
，zaiyinchuzhengfulianggeduanzi，ranhoubadianrongdexincaimifengzaijinshuwaikeli。yetaidianjieyezhongcunzaiyidingbilideshui，dangdianrongshangyouloudianliuliuguodeqingkuangxia
，shuikeyibeifenjieweiqingqiheyangqi
，yangqitongguoyanghuafanyingkeyiyuyangjixingchengxindeyanghuamo

，qingqitongguodianrongdexiangjiaosaipaichu。zheyangbuzhiyusunhuaidianrong。shengchangongyijiandan，chengbendishilvdianjiedianrongdeyigetedian。chucizhiwai，lvdianjiedianronghaiyouyixiatedian：

 

a. 由於密封殼不是完全的密封，電解液會容易幹涸，因此鋁電解電容的使用壽命有限
；

 

b. 由於電解液中水的存在

，影響了鋁電解電容在高溫和低溫環境下的使用性能；

 

c. 工藝特性原因
，鋁電解電容的ESR,ESL比較難做小
，因此鋁電解電容的自諧振頻率點通常都比較低
，大致在幾十KHz到幾MHz範圍；

 

d. 鋁電解電容的容量與鋁箔的尺寸正相關，容量可以做的很大，容量越大電容尺寸越大。

 

根據以上特性，鋁電解電容被廣泛應用在低頻的濾波場合，特別是在幾十KHz到幾MHz的de環huan境jing
，比bi如ru電dian源yuan的de輸shu出chu濾lv波bo，我wo們men經jing常chang看kan到dao的de都dou是shi鋁lv電dian解jie電dian容rong的de身shen影ying。在zai使shi用yong鋁lv電dian解jie電dian容rong的de時shi候hou，要yao注zhu意yi電dian容rong耐nai壓ya滿man足zu電dian路lu需xu求qiu。另ling外wai
，在zai其qi他ta要yao求qiu不bu嚴yan格ge的de情qing況kuang下xia，容rong量liang可ke以yi盡jin量liang選xuan擇ze大da一yi些xie
，容rong量liang越yue大daESR越yue小xiao，更geng容rong易yi滿man足zu電dian路lu目mu標biao阻zu抗kang的de要yao求qiu。在zai某mou些xie高gao溫wen使shi用yong環huan境jing，盡jin量liang避bi免mian選xuan擇ze小xiao體ti積ji小xiao容rong量liang的de鋁lv電dian解jie電dian容rong，以yi免mian由you於yu溫wen度du過guo高gao電dian解jie液ye揮hui發fa幹gan涸he造zao成cheng電dian容rong失shi效xiao影ying響xiang到dao整zheng個ge電dian路lu的de工gong作zuo。

 

（2）濾波電容。整流後由於濾波用的電容器容量較大，故必須使用電解電容。濾波電容用於功率放大器時
，其值應為10000μF 以上，用於前置放大器時，容量為 1000μF 左右即可。當電源濾波電路直接供給放大器工作時

，其容量越大音質越好。但大容量的電容將使阻抗從 10KHz 附(fu)近(jin)開(kai)始(shi)上(shang)升(sheng)。這(zhe)時(shi)應(ying)采(cai)取(qu)幾(ji)個(ge)稍(shao)小(xiao)電(dian)容(rong)並(bing)聯(lian)成(cheng)大(da)電(dian)容(rong)同(tong)時(shi)也(ye)應(ying)並(bing)聯(lian)幾(ji)個(ge)薄(bo)膜(mo)電(dian)容(rong)，在(zai)大(da)電(dian)容(rong)旁(pang)以(yi)抑(yi)製(zhi)高(gao)頻(pin)阻(zu)抗(kang)的(de)上(shang)升(sheng)。濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)的(de)特(te)點(dian)包(bao)括(kuo)以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)：

 

a. 諧xie波bo濾lv波bo器qi回hui路lu由you電dian容rong器qi串chuan聯lian電dian抗kang器qi組zu成cheng，在zai某mou一yi諧xie波bo階jie次ci形xing成cheng最zui低di阻zu抗kang，用yong以yi吸xi收shou大da量liang諧xie波bo電dian流liu，電dian容rong器qi的de質zhi量liang會hui影ying響xiang諧xie波bo濾lv波bo器qi的de穩wen定ding吸xi收shou效xiao果guo
，電dian容rong器qi的de使shi用yong壽shou命ming跟gen溫wen度du有you很hen大da的de關guan係xi，溫wen度du越yue高gao壽shou命ming越yue低di
，濾lv波bo全quan膜mo電dian容rong器qi具ju有you溫wen升sheng低di等deng特te點dian，可ke以yi保bao證zheng其qi使shi用yong壽shou命ming；

 

b. 損耗低
，介質損耗角正切值（tgδ）：≤0.0003;

 

c. 符合GB、IEC標準
，內部單體電容器均附裝保護裝置；

 

d. 體積小且重量輕
，搬運安裝極為方便。

 

根據濾波電容的特點我們可以了解到濾波電容是並聯在整流電源電路輸出端，用以降低交流脈動波紋係數
、pinghuazhiliushuchudeyizhongchunengqijian。zaishiyongjiangjiaoliuzhuanhuanweizhiliugongdiandedianzidianluzhong，lvbodianrongbujinshidianyuanzhiliushuchupingwen，jiangdilejiaobianmaidongbowenduidianzidianludeyingxiang
，tongshihaikexishoudianzidianlugongzuoguochengzhongchanshengdedianliubodonghejingyoujiaoliudianyuanchuanrudeganrao，shidedianzidianludegongzuoxingnenggengjiawending。

 

（3）鉭tan電dian容rong。鉭tan電dian容rong是shi另ling外wai一yi種zhong使shi用yong廣guang泛fan的de電dian容rong，同tong鋁lv電dian解jie電dian容rong一yi樣yang

，鉭tan電dian容rong也ye是shi一yi種zhong電dian解jie電dian容rong。其qi主zhu要yao的de工gong藝yi流liu程cheng是shi將jiang鉭tan粉fen壓ya製zhi成cheng型xing後hou燒shao結jie成cheng多duo孔kong的de實shi心xin塊kuai，經jing過guo陽yang極ji化hua處chu理li形xing成cheng氧yang化hua膜mo，然ran後hou覆fu上shang固gu體ti電dian解jie質zhi，再zai覆fu上shang一yi層ceng石shi墨mo及ji鉛qian錫xi塗tu層ceng
，最zui後hou用yong樹shu脂zhi封feng裝zhuang成cheng型xing為wei固gu體ti的de鉭tan電dian容rong。鉭tan電dian容rong具ju有you如ru下xia特te點dian：

 

a. 與鋁電解電容不同，鉭電容的電解質為固體，所以不存在電解液幹涸的問題，壽命會有所提高；

 

b. 由於采用的固體電解質，其容量溫度特性比較穩定，因此溫度對電容容量的影響較小
，高低溫性能優於鋁電解電容
；

 

c. 鉭電解電容可以做到較大容量下較小的封裝，因此ESR,ESL都可以控製的比較小，其自諧振頻率比鋁電解電容要高
；

 

d. 工藝上比鋁電解電容複雜，成本較高。

 

通tong過guo比bi較jiao我wo們men可ke以yi發fa現xian

，鉭tan電dian容rong有you很hen多duo鋁lv電dian解jie電dian容rong不bu具ju備bei的de優you點dian，在zai某mou些xie濾lv波bo的de使shi用yong場chang景jing鉭tan電dian容rong可ke以yi很hen好hao的de替ti代dai鋁lv電dian解jie電dian容rong。但dan是shi有you幾ji個ge需xu要yao注zhu意yi的de點dian：youyutandianrongdejiegoujuedingle，tandianrongdenaiyapubianbugao，zaishijidianluzhongyaozhuyitandianrongdenaiyayaoqiu，bingliuyouyidingyuliang。zaiduifudianyuanshangdianshunjiandadianliuchongjihehedadedianyashunbianfangmiantandianrongmeiyoulvdianjiedianrongyouxiu。wenduduitandianrongdeyingxianghenxiao
，zaishijishiyongzhongwomenkeyihulvewenduduitandianrongdeyingxiang。

 

（4）cipiandianrong。cipiandianrongshiwomenzaishijidianluzhongshiyongzuiduodedianrong，qijiegoubijiaojiandan，jiushibacipianjiaotidiezaiyiqishaojieercheng。tijixiaochengbendi，shiyongguangfan。qizhiyaotedianyou：

 

a. 尺寸小。瓷片電容結構簡單
，尺寸可以做到很小，0402甚至0201封裝的瓷片電容廣泛應用在像手機這樣對尺寸有嚴格要求的場合；

 

b. 電性能穩定，溫度影響較小；

 

c. ESR,ESL值很低，自諧振頻率較高，可應用於PCB上幾MHz到1GHz的濾波要求

；

 

d. 由於多層的結構特性和封裝原因

，抵抗彎曲能力較差，PCB彎曲變形有可能引起電容開裂失效。

 

genjuyishangqijiantexing，cipiandianrongchuleyingyongyulvbochangjingyiwai，haiguangfanyingyongyugezhi
，ouhe
，pangludengduozhongyingyongchanghe。qigongzuopinlvjiaodianjiedianrongyouhendatigao
，nengmanzujiMHz到1GHz的應用環境。

 

 

推薦閱讀：