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选用电容一般原则

选用电容一般原则
选用电容一般原则

电容

从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。

去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0. 1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C =1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

分布电容是指由非形态电容形成的一种分布参数。一般是指在印制板或其他形态的电路形式,在线与线之间、印制板的上下层之间形成的电容。这种电容的容量很小,但可能对电路形成一定的影响。在对印制板进行设计时一定要充分考虑这种影响,尤其是在工作频率很高的时候。也成为寄生电容,制造时一定会产生,只是大小的问题。布高速PCB时,过孔可以减少板层电容,但会增加电感。

分布电感是指在频率提高时,因导体自感而造成的阻抗增加.

电容器选用及使用注意事项:

1,一般在低频耦合或旁路,电气特性要求较低时,可选用纸介、涤纶电容器;在高频高压电路中,应选用云母电容器或瓷介电容器;在电源滤波和退耦电路中,可选用电解电容器。

2,在振荡电路、延时电路、音调电路中,电容器容量应尽可能与计算值一致。在各种滤波及网(选频网络),电容器容量要求精确;在退耦电路、低频耦合电路中,对同两级精度的要求不太严格。

3,电容器额定电压应高于实际工作电压,并要有足够的余地,一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上的电容器。

4,优先选用绝缘电阻高,损耗小的电容器,还要注意使用环境。

电容的型号命名:

1)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。

2)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。

第一项:用字母表示类别:

第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。

第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:

序号字母颜色温度系数允许偏差字母颜色温度系数允许偏差

1 A 金+100 R 黄-220

2 B 灰+30 S 绿-330

3 C 黑0 T 蓝-470

4 G ±30 U 紫-750

5 H 棕-30 ±60 V -1000

6 J ±120 W -1500

7 K ±250 X -2200

8 L 红-80 ±500 Y -3300

9 M ±1000 Z -4700

10 N ±2500 SL +350~-1000

11 P 橙-150 YN -800~-5800

备注:温度系数的单位10e -6/℃;允许偏差是% 。

第四项:用数字和字母表示耐压,字母代表有效数值,数字代表被乘数的10的幂。

第五项:标称容量,用三位数字表示,前两位为有效数值,第三为是10的幂。当有小数时,用R或P表示。普通电容器的单位是pF,电解电容器的单位是uF。

第六项:允许偏差。用一个字母表示,意义和国产电容器的相同。

也有用色标法的,意义和国产电容器的标志方法相同。

3.电容的主要特性参数:

(1)容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级:I级±5%,II级±10%,III级±20%。在有些情况下,还有0级,误差为±20%。

精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级。

常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示:D——005级——±0.5%;F——01级——±1%;G——02级——±2%;J——I级——±5%;K——II级——±10%;M——III级——±20%。(2)额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。

(3)温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值。温度系数越小越好。

(4)绝缘电阻:用来表明漏电大小的。一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。

(5)损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。

(6)频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。所有这些,使得电容器的使用频率受到限制。

不同品种的电容器,最高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ。

单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件,就A VX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V 来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是A VX公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册。

NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

一NPO电容器

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化

物组成的。

NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。

封装DC=50V DC=100V

0805 0.5---1000pF 0.5---820pF

1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF

1210 560---5600pF 560---2700pF

2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF

NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。

二X7R电容器

X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。

X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。

封装DC=50V DC=100V

0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF

1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF

1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF

2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF

三Z5U电容器

Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%。

尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。下表给出了Z5U电容器的取值范围。

封装DC=25V DC=50V

0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF

1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF

1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF

2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF

Z5U电容器的其他技术指标如下:

工作温度范围+10℃--- +85℃

温度特性+22% ---- -56%

介质损耗最大4%

四Y5V电容器

Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%。Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。

Y5V电容器的取值范围如下表所示

封装DC=25V DC=50V

0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF

1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF

1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF

2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF

Y5V电容器的其他技术指标如下:

工作温度范围-30℃--- +85℃

温度特性+22% ---- -82%

介质损耗最大5%

电容分类及各种电容的特点用途

主要技术参数特点容量范围 容量 误差范围 损耗角正切值耐压绝缘电阻漏电流容量 误差范围损耗角正切值 耐压漏电流绝缘电阻 容量误差范围损耗角正切值 耐压绝缘电阻 漏电流 耐压值容量值 绝缘阻抗容量/误差范围 损耗角正切值耐压 漏电流绝缘电阻容量/误差范围 损耗角正切值 耐压 漏电流绝缘电阻 容量/误差范围 损耗角正切值 耐压 漏电流 绝缘电阻 容量/误差范围 损耗角正切值耐压 电容器资料 电源电路或中频、低频电路中起电源 滤波、调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等作用,广泛应用各种电子产品中。 用在对稳定性和漏电流要求高的电路中代替铝电解电容.适用于谐振回路、滤波电路、耦合回路等,但在高频电路或绝缘电阻高的 场合不宜使用。广泛应用于各种电子 产品中。 使用于对频率和稳定性要求不高的电路中。适用于对频率和稳定性要求不高的场 合。 x电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容,用于抑制共模干扰,一 般选用金属薄膜电容。Y电容是分别 跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现,抑制差膜干扰,用于电源市电输入端即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全。 高频瓷介电容(CC)适用于高频电 路,广泛应用于各种电子产品中。 低频瓷介电容(CT)主要用于旁路电容和电源滤波对损耗及容量要求不高 的场合 用于对稳定性和可靠性要求高的场合,以及高频高压大功率设备。 0.47~ 10000uF 0.1~1000uF Y≤4700pF 优点:频率稳定性好,高频特性 好,损耗小,绝缘电阻搞,分布 电感小,不易老化;缺点:但价格较贵,容量较小。绝缘电阻高,损耗小,温度系数 小,电容量精确,最高可达± 0.05%;耐压强度高,对化学剂的稳定性高;但工作温度不高,上限为70~75℃. 小体积,大容量,耐热耐湿性 好,价廉;但稳定性差。 比纸介电容的体积小,容量大, 且击穿后能自愈;但稳定性差, 容量误差大,漏电流大,容量和楼电流随温度变化产生明显变化。 聚苯乙烯薄膜电容(CB)涤纶薄膜电容(CL)金属化纸介电容(CJ)容量大,能耐受大的脉动电流,容量误差大,泄漏电流大;普通 的不适于在高频和低温下应用, 不宜使用在25kHz以上频率低频 旁路、信号耦合、电源滤波。 优点:寿命长、耐高温、准确度 高、滤高频谐波性能极好,体积 小。 缺点:价格也比铝电容贵,而且耐电压及电 流能力较弱。 优点:性能稳定,损耗和漏电流小,能耐高温;缺点:容量小,机械强度低,易碎易裂。体积比CC小,容量比CC大,但稳定性差,耐压低,损耗大。 X电容的容量较大,一般为uF 级,Y电容容量叫小一半为pF 级, 主要功能及应用场合 铝电解电容(CD)钽电解电容(CA)陶瓷电容 安规电容 云母电容(CY)

主板用固体电容代换电解电容的原则

主板用固体电容代换电解电容的原则 主板用固体电容代换电解电容的原则 主板用固体电容代换电解电容的原则! 所有电容在代换前需要确认安装尺寸。 名词解释:ESR(通俗定义为电容为稳定电源电压而充放电动作的反应速度及电能损耗大小) 首先了解一下硬件系统的电压配置情况,目前大多数影音及计算机产品中配置以下电 压,12V,5V,3.3V,2.5V 1.8V,及1.8V 以下, 由于铝电解电容的误差较大,在耐压选取方面设计时会留有很大的余量,例如:12V电源部分常用16V铝电解电容,5V电源常用10V 铝电解电容3.3V选用6.3V铝电解电容,3.3V以下选用6.3V或者4V(这

种 很少见)铝电解电容,这是厂商选择的一般规律,我们在板卡上也会见到用在12V电源上的25V铝电解电容,甚至在CPU 1.45V的滤波部分看到10V的电解电容。 所以原铝电解电容耐压只做为参考,选用电容耐压的唯一的标准是电路的电压,如果选用固态电容,只要电路电压低于固态电容耐压即可,不需要考虑余量(事实上电容设计者已经根据常用电源电 压留好了余量)。 容量的选择,电容容量的选择是根据电路中的电流(即功耗)来确定的,如CPU是主板中的耗电之王,在其周边我们就见到了密密麻麻的电解电容和高频瓷片电容,在显卡的GPU附近亦是如此,同样 由于电解电容的误差大和老化后容量减小较大,在容量选择上也会留有很大的余量。固态电容容量几乎不会减小,不用考虑老化后容量减小的问题,再者ESR值明显优于铝电解电容,所以在容量选择上固 态电容有很大的空间,根据经验一般可选择为铝电解容量的四分之一或者更大,当然这个值不是绝对的,略有偏差,无关要紧。 大家对电解电容比较熟悉,对于电容的认识往往只记得容量及耐压值,

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

电容器参数大全

电容器 电容器通常简称其为电容,用字母C表示。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制电路等方面。定义2:电容器,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。 相关公式 电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2 多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn 多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn 三电容器串联 C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3) 标称电容量和允许偏差 标称电容量是标志在电容器上的电容量。在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 μF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法:1m=1000 μF 1P2= 1n=1000PF 数字表示法:三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇,第三位数宇表示有效数字后面零的个数,它们的单位都是pF。如:102表示标称容量为1000pF。 221表示标称容量为220pF。 224表示标称容量为22x10(4)pF。 在这种表示法中有一个特殊情况,就是当第三位数字用"9"表示时,是用有效数宇乘上10的-1次方来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=。 允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如:一瓷片电容为104J表示容量为μF、误差为±5%。 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示:D——005级——±%;F——01级——±1%;G——02级——±2%;J——I 级——±5%;K——II级——±10%;M——III级——±20%。 精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%) 一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。 注:用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量,n为正或负整数。 主要参数的意义:标称容量以及允许偏差:目前我国采用的固定式标称容量系列是:E24,E12,E6系列。他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。 额定电压:在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。常见的电容额定电压与耐压测试仪测量值的关系( 600V的耐压测试仪测量电压为760V以上550V的耐压测试仪测量电压为715V以上; 500V的耐压测试仪测量电压为650V以上; 450V的耐压测试仪测量电压为585V以上; 400V的耐压测试仪测量电压为520V以上; 250V的耐压测试仪测量电压为325V以上; 200V的耐压测试仪测量电压为260V以上;

电源设计中的电容选用规则

电源设计中的电容选用规则 电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。作为一款优秀的设计,电源设计应当是很重要的,它很大程度影响了整个系统的性能和成本。电源设计中的电容使用,往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。 一、电源设计中电容的工作原理 在电源设计应用中,电容主要用于滤波(filter)和退耦/旁路(decoupling/bypass)。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。“接收信号”相当于被观测的随机过程,“有用信号”相当于被估计的随机过程。 滤波主要指滤除外来噪声,而退耦/旁路(一种,以旁路的形式达到退耦效果,以后用“退耦”代替)是减小局部电路对外的噪声干扰。很多人容易把两者搞混。下面我们看一个电路结构: 图中电源为A和B供电。电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时,如果没有C2和C3,那么会因为线路电感的原因A端的电压会变低,而B端电压同样受A端电压影响而降低,于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B 的电源电压,从而对B电路的信号产生影响。同样,B的电流变化也会对A形成干扰。这就是“共路耦合干扰”。 增加了C2后,局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候,电容C2可以为A暂时提供电流,即使共路部分电感存在,A端电压不会下降太多。对B的影响也会减小很多。于是通过电流旁路起到了退耦的作用。 一般滤波主要使用大容量电容,对速度要求不是很快,但对电容值要求较大。如果图中的局部电路A是指一个芯片的话,而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话,可以使用瓷片电容,如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容(前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容)。 滤波电容的容量往往都可以从电源芯片的数据手册里找到计算公式。如果滤波电路同时使用电解电容、钽电容和瓷片电容的话,把电解电容放的离开关电源最近,这样能保护钽电容。瓷片电容放在钽电容后面。这样可以获得最好的滤波效果。

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

薄膜电容器基本构造和分类教学文案

薄膜电容器基本构造 和分类

塑料薄膜电容( Plastic Film Capacitor )往往被简称为薄膜电容( Film Capacitor )或 FK 电容。其以塑料薄膜为电介质。 在应用上薄膜电容具有的一些的主要特性:无极性,绝缘阻抗高,频率特性优异 ( 频率响应宽广 ) ,介质损失小。基於以上的优点,薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份,必须使用频率特性良好,介质损失极低的电容器,方能确保信号在传送时,不致有太大的失真情形发生。在所有的塑胶薄膜电容当中,又以聚丙烯 (PP) 电容和聚苯乙烯 (PS) 电容的特性最为显着。 1 基本构造: 薄膜电容内部构成方式主要是:以金属箔片(或者是在塑料上进行金属化处理而得的箔片)作为电极板,以塑料作为电介质。通过绕卷或层叠工艺而得。箔片和薄膜的不同排列方式又衍生出多种构造方式。图 1 是薄膜电容得典型示意图。

2 基本分类: 薄膜电容主要分类法有:按电介质分类;按薄膜(介质)和箔片(电极板)的排列方式分类;按结构分类;按线端方式分类。 从电介材质上分类: 从应用特性角度看,关键特性的表现还是缘于其电介质的不同。按电介质的不同 DIN 41379 对薄膜电容作了如下划分: T 型:即 PE T - Polyethylene terephthalate (聚乙烯对苯二酸盐( 或酯 ) ) P 型:即 P P - Polypropylene (聚丙烯)

N 型:即 PE N - Polyethylene naphthalate (聚乙烯石脑油) 以 M 作前缀表示为金属化薄膜的电容。 MFP 及 MFT 电容由金属箔片和金属化塑料薄膜构成,并不在 DIN 41379 阐述的范围内。

电容器选型技术指标指南

上面的图可以看出不同种类的电容器依据自身性能特点适用于不同类型的 电路. 这是电容器选型的基本的最简单的分类. 更具体的电容器选型分类见下面的简单介绍; 1. 根据使用频率的高低选择电容器种类; 由于不同类型电容器的频率性能差别非常大,因此,如果某电路的工作频率非常高,超过MHZ, 而且电路信号强度较弱,此时,叠层陶瓷电容器是最佳的选择. 尽管都是是滤波和储能充放电, 在工作频率一定时,一定要考虑到不同种类的电容器的频率特性是否与电路工作频率相符? ,因为不同种类电容器有自己合适的使用频率范围,所有的电容器都有随工作或测试频率的增加.电容器容量逐渐降低,损耗逐渐增加的现象.否则电容器的基本容量和阻抗特性就会因为工作频率的过高或过低而发生很大变化.最后可能导致电路信号特点不能达到设计要求. 如果工作频率在中频率段以下,对电容器在不同温度下的参数值一致性要求较高, 那么选择固体钽电容器器可能较合适. 有时候,你必须对它们的性能特点有所取舍, 首先一定得清楚某种电容器的那方面特点是自己必须选择它的理由.此点非常重要. 2. 根据环境温度变化要求选择电容器种类; 不同种类电容器的温度特性差别非常大, 如果用户使用的环境温度变化幅 度较大,例如一年四季都在室外工作的电子设备,或者在较短时间从低空到温度极低的高空,此时,无论你的电容器作为滤波或充放电, 你必须选择在宽温范围内电容器容量和阻抗及漏电流变化最小的电容器.否则,你的电路可能会在不同环境温度下呈现出不同的信号变化幅度.非常有可能导致电路整体失效. 如果某电容器的实际使用一般都在温度变化非常小的环境下,则可以不必特别关注电容器的温度特性.

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。

电容器的符号及分类

电容符号 电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似,电容器通常简称其为电容,用字母C表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某绝缘物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。两片金属称为极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用的电容单位有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。 举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000 μF,注意正极接正极),一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量。 电子电路中,电容器只能通过变化电流,不能通过直流电,在电路中起着“通交流,隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流。电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3 V,10 V,16 V,25 V,50 V等。 分类 1.固定电容器 电容量固定的电容器叫做固定电容器。根据介质的不同可分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解几种。 1.1 陶瓷电容器 陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷(钛酸钡一氧化钛)挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 高频瓷介电容器适用于无线电、电子设备的高频电路。具有小的正电容温度系数的电容器,使用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。低频

安规电容的选择

开关电源的X电容设计准则: 参考AD1118 X电容放置原则: 1.共模扼流圈前:105/275VAC(MKP/X2) 2.共模扼流圈后:474/275VAC(MKP/X2) 参考MW SP200-12 X电容放置原则: 1.共模扼流圈前:1uF/275VAC(MKP/X2) 2.共模扼流圈后:0.33uF/275VAC(MKP/X2) 参考MW S145-12 X电容放置原则: 1.共模扼流圈前:0.22uF/MKP-X2-250VAC/275VAC(GS-L) 2.共模扼流圈后:0.1uF/MKP-X2-250VAC/275VAC(GS-L) 一般两级X电容,前一级用0.47uF,第二级用0.1uF;单级则用0.47uF.目前还没有比较方便的计算方法。(电容容量的大小和电源的功率无直接关系) 开关电源的Y电容设计准则: 大地=PGND(or CHGND) 参考AD1118 Y电容放置原则: 1.市电输入L/N线对大地:(2颗472/250V Y2) 2.市电经过一级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗472/250V) 3.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗222/250V) 4.6组低压直流输出88V1对大地:(各1颗103/1KV Y1) 5.6组低压输出辅助电源AGND(变压器次级低压端)对大地:(共用1颗103/1KV Y1) 6.变压器初级低压端对变压器次级低压端:(共用1颗103/1kV Y1) 参考AD1043的设计: 1.市电输入L/N线对大地:(2颗222/250V Y2) 2.市电经过1级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗472/250V Y2) 参考康殊电子的设计: 1.市电输入L/N线对大地:(2颗102/250V Y2) 2.市电经过2级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗102/250V Y2) 3.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗332/250V Y2) 4.12V低压直流输出对大地:(1颗223/1KV DISC Y1) 5.变压器初级低压端对变压器次级低压端:(222/250V Y1) 参考MW S-145-12的设计: 1.市电经过1级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗222/2kV Y1) 2.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗222/2kV Y1) 3.12V低压直流输出GND对大地:(1颗103/1KV Y1)

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

怎样正确选用电力电容器

怎样正确选用电力电容器,如下几点供用户参考: 无功补偿,就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。无功补偿的合理配置原则,从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出,各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按照“分级补偿,就地平衡”的原则,合理布局。 (1 ) 总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。 (2) 电力部门补偿与用户补偿相结合。 在配电网络中,用户消耗的无功功率约占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。因此, 为了减少无功功率在网络中的输送, 要尽可能地实现就地补偿, 就地平衡,所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。 (3) 分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。 集中补偿, 是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。 分散补偿, 指在配电网 络中分散的负荷区, 如配电线路,

配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补 偿。 集中补偿, 主要是补偿主变压器本身的无功损耗, 以及减少变电所以上输电 线路的无功电力, 从而降低供电网络的无功损耗。 但不能降低配电网络的无功损 耗。 因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。 所以为了有 效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿。所以,中、低压配电网应以分散补偿为主。 (4) 降损与调压相结合,以降损为主。 2、影响功率因数的主要因素 功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中,除消耗有功功率外, 还需要无功功率。当有功功率P一定时,如减少无功功率Q,则功率因数便能够提高。在极端情况下,当Q=0时,则其力率=1。因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。 2. 1 、异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 2. 2 供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的 110%时,一般工厂的无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 所以,应当采取措施使

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。

电容器的种类

电容器的种类概述 类别:网文精粹阅读:1822 1.概述 由于电子、电气设备的不同,对电容器的种类规格和种类要求也不一样。为适应不同性能的需要,各生产厂研制开发了许多种类的电容器。 电容器的种类很多,一般可归纳为两种分类方法。第一类:按所用绝缘材料(电介质)的不同夯类。 ①固体无机介质电容器。如陶瓷电容器(CC高频、CT低频)、云母电容器(CY)、玻璃釉电容器(CI)和玻璃膜电容器(CO)。 ②固体有机介质电容器,如聚苯乙烯电容器(CB)、聚丙烯电容器(CBB)、纸介电容器(CH)、涤纶电容器(CL)等有机薄膜电容器。 ③电解电容器,如铝电解电容器(CD)、担电解电容器(CA)和锯电解电容器(CN),另外还有气体介质电容器,如空气电容器。 第二类:按电容器的结构形式分类。 ①固定电容器:电容量不能改变的电容器。 ②可变电容器和微调电容器:电容量在一定范围和较小的范围内可进行人为调整的电容器。 还可以根据用途分为滤波电容器、祸合电容器及旁路电容器等。 总之,在一般的电子电路中,电容器基本上有固定电容器、微调电容器和电解电容器三大类。 2.不同种类电太霖的介绍 (1)瓷介质电容器 瓷介质电容器是以陶瓷材料作为绝缘介质的,所以叫瓷介质电容器。瓷介质电容器的电极是在瓷片表面用烧结渗透的方法形成银层而构成的。 按照工作电压,瓷介质电容器又可分为低压电容器和高压电容器两种。 瓷介质电容器的容量误差一般有士2%、士15%、士10%、士20%几个等级。 瓷介质电容器的形状和结构常见的有管形、圆片形、筒形及叠片形,如图2-10所示。

(2)云母电容器 云母电容器的表面上一般都标有型号和电容量等: ①型号,用字母C表示电容器,用Y表示虫容的介质材料是云母,在型号后边用数字表示产品类别,规定用数字1或2表示非密封产品。 ②标称容量与容量容许误差,在电容器上标称的容量是指该电容器应该达到的容量,所以都是标称容量值,一般用直标法表示,如0 .022 pF表示0 .022微法,3 300 pF表示3300微微法。有些标称容量没有单位,此时,如果是大于1的数,则它的容量单位为微微法。例如,标称“300”,就是表示300微微法;标称"2 000",就是表示2000微微法,如图2-11所示。也有些用文字符号法表示标称容量单位的,如用p表示微微法(10-12法拉),用n表示毫微法(10’”法拉),用拜表示微法(10-6法拉),用m表示毫法(10-3法拉),用F表示法拉。文字符号法目前在国内使用得不多。 电容器的实际电容量与标称容量之间总会有误差。根据不同的允许误差范围,规定电容器的精确度等级(即容量允许误差):0级一土2%,I级一士2%,11级一士10%,m级一士20%。有些生产厂用百分数直接表示,有些生产厂用0、I、且、m分别表示容量允许偏差,如图2-12所示。

详解滤波电容的选择及计算

电源滤波电容的选择与计算 电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可 以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载 上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;适用于大电流,电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。 电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用4.7u,用于滤低频,二级用0.1u,用于滤高频,4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好! 电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联, 电感L为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容C. 因而可等效为串联LC回路求其谐振频率,串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f=1/(2pi*LC).,串联LC回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻,所以中心频率处起到滤波效果.引线电感的大小因其粗细长短而不同,接地电容的电感一般是1MM为10nH左右,取决于需要接地的频率.

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