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3-1电容器瓷的基本知识

电容的基本知识

电容 一、电容的应用: (一)电容在电源上的主要用途:去耦、旁路和储能。(二)电容的使用可以解决很多EMC问题。 二、电容分类 (一)按材质分 1.铝质电解电容 通常是在绝缘薄层之间以螺旋状绕缠金属箔而制成,这样可以在电位体积内得到较大的电容值,但也使得该部分的内部感抗增加。 2.钽电容 由一块带直板和引脚连接点的绝缘体制成,其内部感抗低于铝电解电容。 3.陶瓷电容 结构是在陶瓷绝缘体中包含多个平行的金属片。其主要寄生为片结构的感抗,并且低于MHz的区域造成阻抗。应用描述: 铝质电解电容和钽电解电容适用于低频终端,主要是存储器和低频滤波器领域。在中频范围内(从KHz到MHz),陶质电容比较适合,常用于去耦电路和高频滤波.特殊的低损耗陶质电容和云母电容适合月甚高频应用和微波电路。 为了得到最好的EMC特性,电容具有低的ESR(等效串联电阻)值是很重要的,因为它会对信号造成大的衰减,特别是在应用频率接近电容谐振频率场合 (二)按作用分类 1.旁路电容 电源的第一道抗噪防线是旁路电容。主要是通过产生AC旁路,消除不想要的RF能量,避免干扰敏感电路。 通过储存电荷抑制电压降并在有电压尖峰产生时放电,旁路电容消除了电源电压的波动。旁路电容为电源建立了一个对地低阻抗通道,在很宽频率范围内都可具有上述抗噪功能。要选择最合适的旁路电容,我们要先回答四个问题:(1)需要多大容值的旁路电容 (2)如何放置旁路电容以使其产生最大功效 (3)要使我们所设计的电路/系统要工作在最佳状态,应选择何种类型的旁路电容? (4)隐含的第四个问题----所用旁路电容采用什么样的封装最合适?(这取决于电容大小、电路板空间以及所选电容的类型。)其中第二个问题最容易回答,旁边电容应尽可能靠近每个芯片电源引脚来放置。距离电源引脚越远就等同于增加串联电感,这样会降低旁路电容的自谐振频率(使有效带宽降低)。

电容器选用的基本知识(上)

電容器選用的基本知識(上) 文/唐凌 在一般電子電路中,尤其是與Hi-Fi有關的各種電路包括HFIFAF 電容器使用的頻度,大致上僅次於電阻器然電阻器使用雖多,而其作用特性種類卻遠較電容器為單純,因為在一張線路圖上,我們常常可以看到有關電阻規格的說明是除特別說明外一律用碳膜1/2瓦,而電容器就沒有那麼方便了。 因為電容器的規格,除了電壓容量之外還有因結構不同而產生的種種形體及特性上的差異,若有選用錯誤,不僅電路不能工作,甚至於將發生危險包括損及其他零件和人體等本文擬就以業餘者為對象,敘述一般電容器的選用常識,因編幅有限,是特將其較實用者優先論述。 一電子電路中的電容器 電容器的基本作用就是充電與放電,但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動馬達中,我們用它來產生相移,在照相閃光燈中,用它來產生高能量的瞬間放電等等,而在電子電路中,電容器不同性質的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均係來自充電與放電,所以,在不同用途之間,亦難免有其共同之處,例如傍路電容實際上亦可稱為平滑濾波電容,端看從哪一個角度來解釋。 以下係就一般習慣的稱呼做為分類,來說明電容器在不同電路中的作用和基本要求。 1.1直流充放電電容 電容器的基本作用既是充電和放電,於是直接利用此充電和放電的功能便是電容器的主要用途之一。 在此用途中的電容器,有如蓄電池和飛輪一般的功能,在供給能量高於需求時即予吸收並儲存,而當供給能量低於需求或沒有能量供給時,此儲存的能量即可放出電容器充放電的作用與

電池充放電的作用不一樣,電池不管在充電或放電時,所需之作用時間均較長,因此,它無法在瞬間吸收大量的電能,也無法在瞬間放出大量的電能。 圖1-1是常見的整 流電路,圖中二極 體僅導通下半週 的電流,在導通期 間把電能儲存於 電容器上,在負半 週時,二極體不導 電,此時負載所需 的電能唯賴電容 器供給。 在此電路中,你可能想到,電容器在正半週所充之電能是否足夠維持到負半迵使用關於這個問題,有三個因素來決定 1.交流電在正半週時能否充份供應所需能量 2.電容器在正半週的充電期間,是否能夠儲存充份的能量 3.負載所需的平均電能是多少。 以上三個因素之中,1.2.數字若很大,而3.的需求則很小,即使在理論上亦無法獲得純粹的直流,因為電容器並非在正半週的全部時間都在充電,而只是在正半週的電壓高於電容器既有的電壓時,才有充電的作用在電容器不接負載時漏電流亦不計,其充電的時間只是正半週的前四分之一週電壓上升時及至電壓上升到峰值後,第二個正半週就不再充電了當電容器接上負之後,開始放電,在不充電的時間內,放去了多少電能,在充電時才能回多少電能,正是因為這樣,所以紋波是無法等於零的。 通常的整流充放電電路,都是在交流接近峰值的極短時間內充電,然後做穩定的如前級放大器或不穩定的如B類放大器放電,而放電之量亦僅佔總電容量極小的部份但也有少數電路中的電容是做長時間緩慢充電而後在瞬間大量放電的,這類電路例如照相用之閃光電路和點銲機中之放電電路等,其電容所要求的特性自與一般整流用電容不一樣。 1.2電源平滑濾波及反交連電容

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北京星河亮点通信软件有限责任公司 电容基础知识 部门:硬件部 文件编号:- - 文件版本:V1.0 总页数:共21页 编制人:富蔓 审核人: 批准人: 会签人: 发布日期:实施日期:

1电容器的种类 1.1简介 电容器简称电容,是一种能贮存电荷或电场能量的元件。它是电路种常用的电子元器件之一,具有充、放电的特点,能够实现通交流、隔直流,因此,常用于隔直流、耦合、旁路、滤波、去耦、移相、谐振回路调谐、波形变换和能量转换等电路中。 电容器的种类繁多,按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种,电容的性能、外部结构和用途在很大程度上取决于其所用的电介质,因此按介质材料是常见的电容分类方法,大致可以分为以下几类:有机介质、无机介质、气体介质、电解质。 1.2无机介质 1.2.1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。 1.2.2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。 图1-1 纸介和金属化纸介电容 1.2.3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。

图1-2 油浸纸介电容 1.2.4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。 图1-3 云母电容 1.2.5玻璃釉电容 以玻璃釉作介质,具有瓷介电容器的优点,且体积更小,耐高温。 1.2.6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。 图1-4 陶瓷电容 1.3有机介质 1.3.1涤纶薄膜电容(CL) 介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。

电容器基本常识

电容器基本常识

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電容器基本常識 一﹑電容器的基本構造﹕ 在正負兩極間加入介質(絕緣材料)乃是電容器的最基本構造﹒ 二﹑電容器的總類﹕ 1﹒含油紙質電容(Oil impregnated paper Capacitor) 以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒ 2﹒金屬化紙電容(Metallized paper Capacitor) 3﹒聚乙酯膜電容(Polyester Film Capacitor) 4﹒金屬化聚乙酯膜電容(Metallized Polyester Film Capacitor)簡稱MPE 5﹒聚苯乙烯膜電容(Polystyrene Film Capacitor)簡稱P.S.Cap 6﹒聚丙烯膜電容(Polypropylene Film Capacitor)簡稱PP.Cap 7﹒金屬化聚丙烯膜電容(Metallized Polypropylene Film Capacitor)簡稱MPP Cap. 8﹒雲母電容(Mica Capacitor) 9﹒陶瓷電容(Ceramic Capacitor) 10﹒鋁電解電容(Aluminum Electrolytic Capacitor) 11﹒空氣電容(Air Capacitor) 12﹒聚碳酯電容(PC) 以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之

电解电容器基本知识试题.doc

深圳市青佺电子有限公司 电容器基本知识试卷 單位﹕ 姓名﹕ 分數﹕ 一﹑选择题(请把正确答案之序号填在前面之括号内)(答案每题不一定为一个/每题2.5分) ( )1.本公司生产之电容器为﹕ A.铝质电容器 B.铝质电解电容器 C.电容 D.电解电容器 ( )2.电容器能贮存( ) A.电荷 B.能量 C.质量 D.负荷 ( )3.表征电容器贮存电量之能力﹐称为此电容器之 A.容量 B.能量 C.质量 D.电荷 ( )其一般表示单位为﹕ A. 法拉第(F ) B. 法拉(F ) C.安培 D.伏特 ( )4.电路中表征电解电容器之组件符号﹕ A. B. C. D. ( )5.本公司生产之电容器﹐其正箔由( )组成 A.铝箔且表面有一曾致密的氧化膜 B.铁箔 C.两者皆可 ( )6.电容器真正之负极为﹕( ) A.导针 B.铝箔 C.电解液 D.电解纸 ( )7.本公司生产之电容器之构造: A.电解液 电解纸 正负导针 正负铝箔 B.电解液 电解纸 铝壳 胶盖 胶管 C. E/L 电解液 铝壳 胶盖 胶管 D. E/L 胶盖 胶管 铝壳 ( )8.正箔表面有一层氧化膜﹐它的作用是﹕ A.绝缘 B.非绝缘 C.导体 ( ) 9.电解纸之作用﹕ A.吸收电解液避免正负箔直接接触 B.隔绝正负箔 C.导电 ( ) 10.法拉第定律为﹕ A.d s C ∑= B. s d C ∑= C. s d c C ??= ( ) 11.电容器之电容量与两极间的相对面积成﹕ A.反比 B.正比 C.比例 ( )13.电解电容器中两极间的距离指﹕ A.电解纸之厚度 B.氧化皮膜之厚度 C.电解纸与氧化皮膜厚度之和 ( )14.电解电容器之三大特性分别为﹕ A.静电容量 损失角 泄漏电流 B.阻抗 静电容量 泄漏电流 C.静电容量 损失角 阻抗 ( )15. 计算损失角之公式为(低频下)﹕ A.DF=fCR π2 B.DF=fCV π2 C.DF= CR π2 ( )16.漏电流之单位﹕ A.V B. μA C.?

电容基本知识

产品说明 贴片电容产品规格说明及选用基本知识 电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上分主要有:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容(即贴片电容或MLCC)、电解电容、钽电容等。我们将贴片电容选用时需要注意的事项和一些基本知识拿出来一起与大家探讨. 如何理解电容介质击穿强度 介质强度表征的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力,通常用伏特/密尔(V/mil)或伏特/厘米(V/cm)表示。 当外电场强度达到某一临界值时,材料晶体点阵中的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场致电子发射,产生出足夠多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应,进而导致突发击穿电流击穿介质,使其失效。除此之外,介质失效还有另一种模式,高压负荷下产生的热量会使介质材料的电阻率降低到某一程度,如果在这个程度上延续足夠长的时间,将会在介质最薄弱的部位上产生漏电流。这种模式与温 度密切相关,介质强度隨温度提高而下降。 任何绝缘体的本征介质强度都会因为材料微结构中物理缺陷的存在而出现下降,而且和绝缘电阻一样,介质强度也与几何尺寸密切相关。由于材料体积增大会导致缺陷隨机出現的概率增大,因此介 质强度反比于介质层厚度。类似地,介质强度反比于片式电容器內部电极层数和其物理尺寸。基於以上考虑,进行片式电容器留边量设计时需要确保在使用过程中和在进行耐压测试(一般为其工作 电压的2.5倍)時,不发生击穿失效。 如何理解绝缘电阻IR 绝缘电阻表征的是介质材料在直流偏压梯度下抵抗漏电流的能力。 绝缘体的原子结构中没有在外电场强度作用下能自由移动的电子。对于陶瓷介质,其电子被离子键和共价键牢牢束缚住,理论上几乎可以定义该材料的电阻率为无穷大。但是实际上绝缘体的电阻率 是有限,并非无穷大,这是因为材料原子晶体结构中存在的杂质和缺陷会导致电荷载流子的出现。 电容器的射频电流与功率 这篇文章主要是讨论多层陶瓷电容器的加载电流、功率损耗、工作电压和最大额定电压之间的关系。通过电容的最大电流主要是由最大额定电压和最大功率损耗限制的。电容的容值和工作频率又决 定了它们的限制是可调节。对于在固定频率下一个较低容值的电容或者是一个电容在较低的频率下工作,它们的最高电压极限一般都比最大功率损耗的极限到达快一些。 最大的额定电压决定于电容器的阻抗(Xc),就好像功率损耗决定于电阻的阻抗,或者叫做电容的等效电阻(ESR) Xc是由公式:Xc=1/[2πFC]计算出来,这里的F是频率,单位是Hz;C是容量,单位是F。 在没有超出电容器的额定电压情况下,允许流过电容的最大电流峰值是这样计算出来的:I=Er/Xc这里的Er是电容器的额定电压,电流是峰值电流,单位是A。 流过电容的实际电流是这样计算出来:I=Ea/Xc,这里的Ea是应用电压或者是实际工作。 下面几个例子是讲解在固定的频率不同的电容器这些变数是怎样影响电压和电流的极限值。 例1:0.1pF,500V的电容器使用在1000MHZ的频率上: 等效电阻:Xc=1/[2(3.14)(1000×106)(0.1x10-12)]=1591ohms 电流峰值:I=500/1591=0.315Apeak或0.22Arms. 如果超过这个电流,则工作电压将会超过额定电压。 例2:1.0pF,500V的电容器使用在1000MHZ的频率上: 等效电阻:Xc=1/[2(3.14)(1000×106)(1.0x10-12)]=159ohms 电流峰值:I=500/159=3.15Apeak或者2.2Arms 如果超过这个电流,则工作电压将会超过额定电压。 例3:10pF,500V的电容器使用在1000MHZ的频率上: 等效电阻:Xc=1/[2(3.14)(1000×106)(10x10-12)]=15.9ohms 电流峰值:I=500/15.9=31.5Apeak或者22.2Arms 如果超过这个电流,则工作电压将会超过额定电压。 结论:最大功率损耗值是在假设电容器的端头是一个无穷大的散热器情况下计算出来得。这时传导到空气中的热量是忽略的。一个10pF,500V的电容器工作在1000MHZ的频率,在功率极限下工作 的电流峰值是7A,平均电流大概是5Arms。在这种工作电流情况下,电容器的温度将会升到125℃。为了稳定地工作,它的实际最大工作电流是2Arms,如果端头的散热效果很好可以到达3Arms。 如何理解电容器的静电容量 A.电容量 电容器的基本特性是能够储存电荷(Q),而Q值与电容量(C)和外加电压(V)成正比。 Q=CV 因此充电电流被定义为: =dQ/dt=CdV/dt 当外加在电容器上的电压为1伏特,充电电流为1安培,充电时间为1秒时,我们将电容量定义为1法拉。 C=Q/V=库仑/伏特=法拉 由于法拉是一个很大的测量单位,在实际使用中很难达到,因此通常采用的是法拉的分数,即: 皮法(pF)=10-12F 纳法(nF)=10-9F 微法(mF)=10-6F B.电容量影响因素 对于任何给定的电压,单层电容器的电容量正比于器件的几何尺寸和介电常数: C=KA/f(t) K=介电常数 A=电极面积 t=介质层厚度 f=换算因子 在英制单位体系中,f=4.452,尺寸A和t的单位用英寸,电容量用皮法表示。单层电容器为例,电极面积1.0×1.0″,介质层厚度0.56″,介电常数2500, C=2500(1.0)(1.0)/4.452(0.56)=10027pF 如果采用公制体系,换算因子f=11.31,尺寸单位改为cm, C=2500(2.54)(2.54)/11.31(0.1422)=10028pF 正如前面讨论的电容量与几何尺寸关系,增大电极面积和减小介质层厚度均可获得更大的电容量。然而,对于单层电容器来说,无休止地增大电极面积或减小介质层厚度是不切实际的。因此,平行 列阵迭片电容器的概念被提出,用以制造具有更大比体积电容的完整器件。 在这种“多层”结构中,由于多层电极的平行排列以及在相对电极间的介质层非常薄,电极面积A得以大大增加,因此电容量C会随着因子N(介质层数)的增加和介质层厚度t’的减小而增大。这里A’指的是交迭电极的重合面积。 C=KA’N/4.452(t’) 以前在1.0×1.0×0.56″的单片电容器上所获得的容量,现在如果采用相同的介质材料,以厚度为0.001″的30层介质相迭加成尺寸仅为0.050×0.040×0.040″的多层元件即可获得(这里重合电极面积A’为0.030×0.020″)。 C=2500(0.030)(0.020)30/4.452(0.01)=10107pF 上面的实例表明在多层结构电容器尺寸相对于单层电容器小700倍的情况下仍能提供相同的电容量。因此通过优化几何尺寸,选择有很高介电常数和良好电性能(能在形成薄层结构后保持良好的绝 缘电阻和介质强度)的介质材料即可设计和制造出具有最大电容量体积系数的元件。 电容的型号命名 各国电容器的型号命名很不统一,国产电容器的命名由四部分组成: 第一部分:用字母表示名称,电容器为C。 第二部分:用字母表示材料。 第三部分:用数字表示分类。 第四部分:用数字表示序号。 电容的标志方法 (1)直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。 (2)文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位:P、N、U、M、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10PF 的电容,其允许偏差用字母代替:B——±0.1PF,C——±0.2PF,D——±0.5PF,F——±1PF。 (3)色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为PF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,所表示的意义如下表所示: 颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V (4)进口电容器的标志方法:进口电容器一般有6项组成。

电容器基本知识

電容器基本知識 一、定義:由兩金屬极板加以絕緣物質隔離所構成的可儲存電能的元件稱為電容器 二、代號:“C” 三、單位:法拉(F) 微法(uF) 納法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性:通交流、阻直流 因電容由兩金屬片構成,中間有絕緣物,直流電無法流過電容,但通上交流電時,由於電容能充放電所致,所以能通上交流 五、作用:濾波、耦合交變信號、旁路等 六、電容的串聯、並聯計算 1.串聯電路中,總容量=1÷各電容容量倒數之和 例: 2.並聯電路中,總容量=各電容容量之和 例: 七、電容的標示: 1.直標法:直接表示容量、單位、工作電壓等。如1uF/50V 2.代表法:用數字、字母、符號表示容量、單位、工作電壓等 如:“104”表示容量為“100000pF” “Z”表示容量誤差“+80% -20%” “”表示工作電壓“50V” 八、電容的分類 1.按介質分四大類 1).有機介質電容器(極性介質與非極性介質,一般有真合介質、漆膜介質等)

2).無機介質電容器(雲母電容器、陶瓷電容器、波璃釉電容器 3).電解電容器(以電化學方式形式氧化膜作介質,如鋁Al2O3鉭Ta2O5) 4).氣體介質電容器(真空、空氣、充氣、氣膜復合) 2.按結構分四大類 1).固定電容器 2).可變電容器 3).微調電容器(半可變電容器) 4).電解電容器 3.按用途分 1).按電壓分低壓電容器、高壓電容器 2).按使用頻率分低頻電容器(50周/秒或60周/秒)和高頻電容器(100K周/秒) 3).按電路功能分:隔直流、旁路、藕合、抗干擾(X2)、儲能、溫度補償等 九、我司主要使用之電容: 1).電解電容 2).陶瓷電容(包括Y電容與積層電容、SMD電容) 3).塑膠薄膜電容(包括金屬薄膜電容器、X2電容器、嘜拉電容器) 電解電容(E/C) 一、概述 電解電容的構造是由陽箔、陰箔、電解紙、電解液之結合而成的,陽箔經化成後含有一高介電常數三氧化鋁膜(Al2O3),此氧化膜當作陽箔與陰箔間的絕緣層,氧化膜的厚度即為箔間之距離(d),此厚度可由化成來加以控制,由於氧化膜的介電常數高且厚度薄,故電解電容器的容量較其他電容高。電解電容的實值陽极是氧化膜接觸之電解液,而陰箔只是將電流傳屋電解液而已,電解紙是用來幫助電解液及避免陽箔、陰箔直接接觸因磨擦而使氧化膜磨損。 即電解電容器是高純度之鋁金屬為陽极,以陽极氧化所開氧化膜作為電介質,以液體電解液為電解質,另與陰极鋁箔所構成之電容器。

电容的基础知识要点

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。 图1 电容的外形 表1 常用电容的结构和特点

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 ±10%±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%)

ⅡⅢⅣⅤ 表3 常用固定电容的标称容量系列 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。 表4 常用固定电容的直流电压系列

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。 图2 表5 电容的类别和符号

表6 常用电容的几项特性

电容器相关知识要点

1.滤波电容,去耦电容,旁路电容 2.电容特性 3.电容滤波电路 关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作用(转) 2007-07-28 11:10 滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。 去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。 旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。 1.关于去耦电容蓄能作用的理解 1)去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰,干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上,芯片附近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的。你可以把总电源看作密云水库,我们大楼内的家家户户都需要供水,这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过来,我们已经渴的不行了。实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。如果微观来看,高频器件在工作的时候,其电流是不连续的,而且频率很高,而器件VCC到总电源有一段距离,即便距离不长,在频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。而去耦电容可以弥补此不足。这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一(在vcc引脚上通常并联一个去藕电容,这样交流分量就从这个电容接地。)。 2)有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。 2.旁路电容和去耦电容的区别 去耦:去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。 旁路:从组件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分,另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。 我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。 在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。

EMI滤波器中X电容和Y电容的基础知识

X电容和Y电容知识 在交流电源输入端,一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,一般统称为Y电容。这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准, 以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。 一般情况下,工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)。特别指出:作为安全电容的Y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。Y电容外观多为橙色或蓝色,一般都标有安全认证标志(如UL、CSA等标识)和耐压AC250V或AC275V字样。然而,其真正的直流耐压高达5000V以上。必须强调,Y电容不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V 之类的普通电容来代用。在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准。X电容同样也属于安全电容之一。根据实际需要,X电容的容值允许比Y电容的容值大,但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。 安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。作为安全电容之一的X电容,也要求必须取得安全检测机构的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。 通常,X电容多选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。这种类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小。普通电容纹波电流的指标都很低,动态内阻较高。用普通电容代替X电容,除了电容耐压无法满足标准之外,纹波电流指标也难以符合要求。 根據IEC 60384-14,電容器分為X電容及Y電容: 1. X電容是指跨於L-N之間的電容器, 2. Y電容是指跨於L-G/N-G之間的電容器. (L=Line, N=Neutral, G=Ground) X電容底下又分為X1, X2, X3,主要差別在於: 1. X1耐高壓大於 2.5 kV, 小於等於4 kV, 2. X2耐高壓小於等於2.5 kV, 3. X3耐高壓小於等於1.2 kV Y電容底下又分為Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差別在於: (耐直流电压等级) 1. Y1耐高壓大於8 kV, 2. Y2耐高壓大於5 kV,

电容器基本常识

電容器基本常識 一﹑電容器的基本構造﹕ 在正負兩極間加入介質(絕緣材料)乃是電容器的最基本構造﹒ 二﹑電容器的總類﹕ 1﹒含油紙質電容(Oil impregnated paper Capacitor) 以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒ 2﹒金屬化紙電容(Metallized paper Capacitor) 3﹒聚乙酯膜電容(Polyester Film Capacitor) 4﹒金屬化聚乙酯膜電容(Metallized Polyester Film Capacitor)簡稱MPE 5﹒聚苯乙烯膜電容(Polystyrene Film Capacitor)簡稱P.S.Cap 6﹒聚丙烯膜電容(Polypropylene Film Capacitor)簡稱PP.Cap 7﹒金屬化聚丙烯膜電容(Metallized Polypropylene Film Capacitor)簡稱MPP Cap. 8﹒雲母電容(Mica Capacitor) 9﹒陶瓷電容(Ceramic Capacitor) 10﹒鋁電解電容(Aluminum Electrolytic Capacitor) 11﹒空氣電容(Air Capacitor) 12﹒聚碳酯電容(PC) 以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之

固﹒ 三﹑本公司之主要產品 本公司是以第3~7項為主要電容器製造商。可依序按有感﹑無感﹑材質之不同而 區分﹒ 四﹑生產流程 1﹒包漆型金屬化膜電容器流程(附件一)﹒ 2﹒包漆型無感電容器流程(附件一) 3﹒包漆型有感電容器流程(附件一) 五﹑電容器的電氣特性 1﹒使用溫度之範圍﹕ 係電容器加上額定電壓﹐能經過長期使用而不致破壞的最高和最低溫度之範圍﹐

电容器基础知识

第1 页,共8 页 电解电容器简介 一.电容器基本原理: 1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件. 2.电容器的构成: 由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电容量. AL2O3) 引导端 二.铝质电解电容器特色与原理之运用: 1.铝电解电容器的构造. 由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成 化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的AL2O3皮膜. 阳极箔经化成后,含有一高介电常数的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高,且厚度薄,故电解电容器的容量较其它电容器的容量为高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔只是将电流传到电解液而已民,电解纸是用来帮助电解液之吸收及避免阳极箔、阴极箔直接接触,因磨擦而使氧化皮膜受损 2.E/C特色与原理之运用。 电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面. 三. E/C电气特性介绍. 铝质电解电容器一般电气特性包括:←静电容量;↑损失角;→泄漏电流. 1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小. 静电容量: C= =ε(法拉第定律). ε—介电常数d—两极间距离s—两极间相对面积 电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差±5%(Ⅰ级) ﹑±10%(Ⅱ级)﹑±20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: U Q d S

电容基础知识学习

1 ESR,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,自身不会产生任何能量损失,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在一起,所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。 ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。 比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。 同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。 所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。 不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。 比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。 ESR是等效“串联”电阻,意味着,将两个电容串联,会增大这个数值,而并联则会减少之。 实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。 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ESL,而且容量越大的电容,ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL也会引发一些电路故障,比如串联谐振等。但是相对容量来说,E SL的比例太小,出现问题的几率很小,再加上电容制作工艺的进步,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。 顺便,电容也存在一个和电感类似的品质系数Q,这个系数反比于ESR,并且和频率相关,也比较少使用。 由ESR引发的电路故障通常很难检测,而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是,在仿真的时候,如果无法选择电容的具体参数,可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响,通常的,钽电容的ESR通常都在1 00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甚至会高达数欧姆。

电容知识介绍

电容知识介绍 一、电容的基础知识: 电容是一种最基本的电子元器件,基本上所有的电子设备都要用到。小小一颗电容却是一个国家工业技术能力的完全体现,世界上最先进的电容设计和生产国是美国和日本,我国自主力量还很薄弱,并且生产的产品也都以低档为主。 电容的基本单位为法拉(F),常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是: 1法拉(F)= 106微法(μF) 1微法(μF)= 103纳法(nF)= 106皮法(pF) 1pF = 10-12F 1nF = 10-9F= 103 ×10-12F= 102pF 1uF = 10-6F= 106 ×10-12F= 105pF 104表示0.1uF,105表示1 uF, 106表示10uF,226表示22 uF。 电容的误差等级一般分为3级:I级±5%(J),II级±10%(K),III级±20%(M)0402封装:1.0mm长×0.5mm宽 0603封装:1.6mm长×0.8mm宽(60mil×0.0254=1.524mm,30mil=0.762mm)0805封装:2.0mm长×1.25mm宽(80mil×0.0254=2.032mm,50mil=1.27mm)1206封装:3.2mm长×1.6mm宽 1210封装:3.2mm长×2.5mm 宽 1812封装:4.5mm长×3.2mm宽 2010封装:5.0mm长×2.5mm 宽 2225封装:5.6mm长×6.5mm宽 2512封装:6.5mm长×3.2mm宽 A型钽电容:3.2mm长×1.6mm宽×1.6mm高 B型钽电容:3.5mm长×2.8mm宽×1.9mm高 C型钽电容:6.0mm长×3.2mm宽×2.5mm高 D型钽电容:7.3mm长×4.3mm宽×2.8mm高 E型钽电容:7.3mm长×4.3mm宽×4.0mm高

电容器常识与主要参数讲解

讲解 电容器常识 主要参数讲解 与主要参数 电容器常识与 电容器是组成电路的基本电子原件之一,在各种电子产品和电力设备中被广泛应用。 1、电容器和电容 任何两个互相靠近而又彼此绝缘的导体都可构成电容器。组成电容器的两个导体叫做极板,极板中间的物质叫做电介质。常见电容器的电介质有空气、纸、油、云母、塑料及陶瓷等。 电容器在电路中起着储存电荷的作用,电容器就是“储存电荷的容器”。对任何一个电容器而言,两极板的电压都随所带电荷量的增加而增加,并且电荷量与电压成正比,其比值q/U是一个恒量;但是对于不同的电容器,这一比值不相同。可见q/U表现了电容器的固有特性。因此,把电容器所带电荷量与其端电压的比值叫做电容器的电容量,简称电容,用字母C表示。电容器电容量的基本单位是法,用字母F表示。因为实际中的电容器的容量往往比1F小得多,所以电路中常用的单位有微法μF、纳法nF和皮法pF等,其关系是 1法= 106微法 1微法=103纳法=106皮法 2、电路图形符号和电容器的作用 (1)电容器的图形符号 图1 电容器的图形符号 (2)电容器的作用 在电子电路中,电容器通常具有滤波、旁路和耦合等功能。在如图2所示电路中,C1,C6,C8为耦合电容,C2,C3为滤波电容,C4,C5,C7为谐振电容。 图2调频无线电话筒 (3)常用电容器的实物图、结构特点及典型应用 常用电容器的实物图、结构特点及应用如表1所示。 表1常用电容器的实物图、结构特点及应用

电容器的主要参数 电容器的主要参数有标称容量与允许偏差、额定工作电压、绝缘电阻、温度系数、电容器损耗和频率特性等。 1、电容器的标称容量与允许偏差 标志在电容器上的电容量称作标称容量。电容器的实际容量与标称容量存在一定的偏差,电容器的标称容量与实际容量的允许最大偏差范围,称作电容器的允许偏差。电容器的标称容量与实际容量的误差反映了电容器的精度。精度等级与允许偏差的对应关系如表1所示。一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级。 表1电容器的精度等级 2、电容器的额定工作电压 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点压,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

电容器基础知识培训资料

电容器基础知识培训资料 一、电容器的基本知识: 1、定义:以阀门金属为阳极,以其氧化膜为介质,以电解液为阴极,以另一金属作为阴极 引出,组成电容器。 2、用途:用来振荡、调谐、隔直流分压、贮能,过电压保护作用。 3、特性:能够储存电荷,能够充放电。 4、组成:正负铝箔、正负导针、电解纸、胶水(带)、电解液、胶粒、铝壳、套管八大 部分组成。 5、电容器的生产流程: 进料T IQC T裁切T钉卷(IPQC)T含浸(IPQC)T组立(IPQC)T清洗(IPQC)T套管(IPQC)T老化分选(IPQC)T外观T FQC T编带成型(IPQC)T FQC T 包 装入库T OQC T出货 6、电容器有四大怕:氯离子(CL-)、铁离子(Fe3+)、硫酸根离子(SO42-)、 铜离子(CU2+)文明生产应做到三无:无盐、无尘、无水。 7、电容器的四大参数:容量(C)、损耗(DF)、漏电(I LC)、阻抗(Z) 7.1、容量(C)标称电容量的国际单位为F (法拉),常用单位为uF (微法)标称电容量就是电压器在电路中储存电荷的能量,它一般会随着温度的变化而产生变化,因(F)法拉的单位比较大,一般使用uF (微法)作为常用单位。mF (毫法)、nF (纳法)、pF (皮法)也是电容器的单位。其之间的换算公式为: 1F=103mF=106uF=109nF=1012Pf 电容器的容量允许有正负公差。最常用的几种公差范围及代码:士10%用代码“ K”表示士20%用代码“ M ”表示;+20%—-10%用代码“ V ”表示,0% —+20%用代码“ R” 表示。 7.2、额定动作电压:电压的单位为:伏特(V);额定工作电压是在规定的条件范围内 可以连续施加到电容器上的直流电压。常用之规格电压有:(6.3V、10V、16V、25V、 35V、50V、63V、100V、160V、200V、250V、400V、450V)。

电容器基础知识

电解电容器简介 一.电容器基本原理: 1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件. 2.电容器的构成: 由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异 号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电 容量. 电介质(AL2O3) 引导端引导端(导针) 金属导体(正、负箔) 二.铝质电解电容器特色与原理之运用: 1.铝电解电容器的构造. 由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的 AL2O3皮膜. 阳极箔经化成后,含有一高介电常数的氧化膜 (AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高,且厚度薄,故电解电容器的容量较其它电容器的容量为 高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔 只是将电流传到电解液而已民,电解纸是用来帮助电解液之吸收 及避免阳极箔、阴极箔直接接触,因磨擦而使氧化皮膜受损 2.E/C特色与原理之运用。 电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回 路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面.

三. E/C电气特性介绍. 铝质电解电容器一般电气特性包括:静电容量;损失角;泄漏电流. 1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小. 静电容量: C= =ε (法拉第定律). ε—介电常数 d—两极间距离 s—两极间相对面积 电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差5% (Ⅰ级) ﹑10%(Ⅱ级)﹑20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: E24系列X= 10n =lg -1 其中n=1--24 E12系列X= 10n =lg -1 其中n=1--12 n 6 E6 系列X= 10n =lg -1 其中n=1—6 1.5,2.2,3.3,4.7,6.8 ,10 铝质电解电容器的标称容量应符合E6系列. 在国际单位制中,电容的单位为法(拉),一般用大写英文字母F表示,当电容器的两级分别带有等值异电荷q时,电量q与极板间相应的电位差UA-UB的比值,即C=q/(UA-UB)。 1F=1库仑/1V 1库仑=1安*1秒 1F=106μF=109nF=1012pF 2.损失角(tgθ or DF). 损耗角正切值标志着电容器本身在工作时的自身损耗的大小,这个损耗的大小可以定义为:在电容器被施加电压时,电容器产生的 损耗与电容器存储的功率之比

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