電容的基礎(chǔ)知識(shí)

1、電容的基礎(chǔ)知識(shí)常用電容按介質(zhì)區(qū)分有紙介電容、油浸紙介電容、金屬化紙介電容、云母電容、薄膜電容、陶瓷電容、電解電容等。圖1 電容的外形                  表1 常用電容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)電容種類電 容 結(jié) 構(gòu) 和 特 點(diǎn)紙介電容    用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）殼中制成。它的特點(diǎn)是體積較小，容量可

2、以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大，用于低頻比較合適。云母電容    用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。它的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大、溫度系數(shù)小，適宜用于高頻電路。陶瓷電容    用陶瓷做介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。它的特點(diǎn)是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用于高頻電路。    鐵電陶瓷電容容量較大，但是損耗和溫度系數(shù)較大，適宜用于低頻電路。薄膜電容  &#

3、160; 結(jié)構(gòu)和紙介電容相同，介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介電常數(shù)較高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。    聚苯乙烯薄膜電容，介質(zhì)損耗小，絕緣電阻高，但是溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。金屬化紙介電容    結(jié)構(gòu)和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。油浸紙介電容    它是把紙介電容浸在經(jīng)過特別處理的油里，能增強(qiáng)它的耐壓。它的特點(diǎn)是電容量大、耐壓高，但是體積較大。鋁電解電容    它是由鋁圓

4、筒做負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特點(diǎn)是容量大，但是漏電大，穩(wěn)定性差，有正負(fù)極性，適宜用于電源濾波或者低頻電路中。使用的時(shí)候，正負(fù)極不要接反。鉭、鈮電解電容    它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。它的特點(diǎn)是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中。半可變電容    也叫做微調(diào)電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片，中間夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)的時(shí)候改變兩片之間的距離或者面

5、積。它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等?？勺冸娙?#160;   它由一組定片和一組動(dòng)片組成，它的容量隨著動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做雙連?？勺冸娙莸慕橘|(zhì)有空氣和聚苯乙烯兩種?？諝饨橘|(zhì)可變電容體積大，損耗小，多用在電子管收音機(jī)中。聚苯乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的，體積小，多用在晶體管收音機(jī)中。  電容器上標(biāo)有的電容數(shù)是電容器的標(biāo)稱容量。電容器的標(biāo)稱容量和它的實(shí)際容量會(huì)有誤差。常用固定電容允許誤差的等級(jí)見表2。常用固定電容的標(biāo)稱容量系列見表3。表2 常用固定電容允許誤差的等級(jí)允許誤差±2%  ±5%

6、60; ±10%   ±20%  (+20% -30%)  (+50% -20%)  (+100%-10%)級(jí)別02                                      

7、;                       表3 常用固定電容的標(biāo)稱容量系列電容類別允許誤差容量范圍標(biāo) 稱 容 量 系 列紙介電容、金屬化紙介電容、紙膜復(fù)合介質(zhì)電容、低頻（有極性）有機(jī)薄膜介質(zhì)電容±5%±10%±20%100pF1uF1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.81uF100uF1 2 4 6 8 10 15 20 3050 60 80

8、100高頻（無極性）有機(jī)薄膜介質(zhì)電容、瓷介電容、玻璃釉電容、云母電容±5%1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.02.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.34.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1±10%1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.73.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2±20%1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8鋁、鉭、鈮、鈦電解電容±10%±20%+50/-20%+100/-10%1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8(容量單位uF)  電容

9、長(zhǎng)期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。        表4是常用固定電容直流工作電壓系列。有*的數(shù)值，只限電解電容用。 表4 常用固定電容的直流電壓系列1.6    4   6.3   10   16   25    32*   40

10、0;  50    63100   125*   160   250   300*    400   450*   500   630   1000       由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻不是無限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電

11、電阻。漏電電阻越小，漏電越嚴(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會(huì)影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。  電容的種類也很多，為了區(qū)別開來，也常用幾個(gè)拉丁字母來表示電容的類別，如圖2所示。第一個(gè)字母C表示電容，第二個(gè)字母表示介質(zhì)材料，第三個(gè)字母以后表示形狀、結(jié)構(gòu)等。上面的是小型紙介電容，下面的是立式矩開密封紙介電容。表5列出電容的類別和符號(hào)。表6是常用電容的幾項(xiàng)特性。 圖2表5 電容的類別和符號(hào)順 序類 別名 稱簡(jiǎn) 稱稱 號(hào)第一個(gè)字母主 稱電容器容C第二個(gè)字母介質(zhì)材料紙 介電 解云 母高頻瓷介低頻瓷介金屬化紙介聚苯乙烯等有機(jī)薄膜滌綸等有機(jī)薄膜紙電云

12、瓷ZDYCTJBL第三個(gè)字母以后形 狀筒 形管 狀立式矩形圓片形筒管立圓TGLY結(jié) 構(gòu)密 封密M大 小小 型小X表6 常用電容的幾項(xiàng)特性電容種類容量范圍直流工作電壓（V）運(yùn)用頻率（MHz）準(zhǔn)確度漏電電阻（MΩ）中小型紙介電容470pF0.22uF636308以下>5000金屬殼密封紙介電容0.01uF10uF2501600直流，脈動(dòng)直流>10005000中、小型金屬化紙介電容0.01uF0.22uF160、250、4008以下>2000金屬殼密封金屬化紙介電容0.22uF30uF1601600直流，脈動(dòng)電流>305000薄膜電容3pF0.1uF635

13、00高頻、低頻>10000云母電容10pF0.51uF100700075250以下02>10000瓷介電容1pF0.1uF63630低頻、高頻503000以下02>10000鋁電解電容1uF10000uF4500直流，脈動(dòng)直流鉭、鈮電解電容0.47uF1000uF6.3160直流，脈動(dòng)直流瓷介微調(diào)電容2/7pF7/25pF250500高頻>100010000可變電容最小>7pF最大<1100pF100以上低頻，高頻>500電容的類別和符號(hào)電容的種類也很多，為了區(qū)別開來，也常用幾個(gè)拉丁字母來表示電容的類別，如圖1所示。第一個(gè)字母C表示電容，第二個(gè)字母表示

14、介質(zhì)材料，第三個(gè)字母以后表示形狀、結(jié)構(gòu)等。上圖是小型紙介電容，下圖是立式矩開密封紙介電容。表1列出電容的類別和符號(hào)。表2是常用電容的幾項(xiàng)特性。圖6表1 電容的類別和符號(hào) 順 序類 別名 稱簡(jiǎn) 稱稱 號(hào)第一個(gè)字母主 稱電容器容C第二個(gè)字母介質(zhì)材料紙 介電 解云 母高頻瓷介低頻瓷介金屬化紙介聚苯乙烯等有機(jī)薄膜滌綸等有機(jī)薄膜紙電云瓷ZDYCTJBL第三個(gè)字母以后形 狀筒 形管 狀立式矩形圓片形筒管立圓TGLY結(jié) 構(gòu)密 封密M大 小小 型小X表2 常用電容的幾項(xiàng)特性電容種類容量范圍直流工作電壓（V）運(yùn)用頻率（MHz）準(zhǔn)確度漏電電阻（M&Omega;）中小型紙介電容470pF0.22uF6363

15、08以下>5000金屬殼密封紙介電容0.01uF10uF2501600直流，脈動(dòng)直流>10005000中、小型金屬化紙介電容0.01uF0.22uF160、250、4008以下>2000金屬殼密封金屬化紙介電容0.22uF30uF1601600直流，脈動(dòng)電流>305000薄膜電容3pF0.1uF63500高頻、低頻>10000云母電容10pF0.51uF100700075250以下02>10000瓷介電容1pF0.1uF63630低頻、高頻503000以下02>10000鋁電解電容1uF10000uF4500直流，脈動(dòng)直流鉭、鈮電解電容0.47uF10

16、00uF6.3160直流，脈動(dòng)直流瓷介微調(diào)電容2/7pF7/25pF250500高頻>100010000可變電容最小>7pF最大<1100pF100以上低頻，高頻>500電解電容極性的判別不知道極性的電解電容可用萬用表的電阻擋測(cè)量其極性。   我們知道只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時(shí)的黑表筆），負(fù)端接電源負(fù)（電阻擋時(shí)的紅表筆）時(shí)，電解電容的漏電流才?。╇娮璐螅７粗?，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減?。?#160; 測(cè)量時(shí)，先假定某極為“+”極，讓其與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度（表針靠左阻值大），然后

17、將電容器放電（既兩根引線碰一下），兩只表筆對(duì)調(diào)，重新進(jìn)行測(cè)量。兩次測(cè)量中，表針最后停留的位置靠左（阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。  測(cè)量時(shí)最好選用R*100或R*1K擋。電容器的參數(shù)與分類在電子產(chǎn)品中，電容器是必不可少的電子器件，它在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源的退耦、交流信號(hào)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，我們不僅需要了解各類電容器的性能指標(biāo)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(diǎn)，以及機(jī)械或環(huán)境的限制條件等。這里將對(duì)電容器的主要參數(shù)及其應(yīng)用做簡(jiǎn)單說明。 1.    

18、;     標(biāo)稱電容量（CR）。電容器產(chǎn)品標(biāo)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)形式的電容器居中（大約在0.005uF1.0uF）；通常電解電容器的容量較大。這是一個(gè)粗略的分類法。2.         類別溫度范圍。電容器設(shè)計(jì)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(yīng)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.   &#

19、160;     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(yīng)用在高電壓場(chǎng)和時(shí)，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(shè)備的寄生信號(hào)外，還會(huì)導(dǎo)致電容器介質(zhì)擊穿。在交流或脈動(dòng)條件下，電暈特別容易發(fā)生。對(duì)于所有的電容器，在使用中應(yīng)保證直流電壓與交流峰值電壓之和不得超過電容器的額定電壓。4.         損耗角正切（tg）。在規(guī)定頻率

20、的正弦電壓下，電容器的損耗功率除以電容器的無功功率為損耗角正切。在實(shí)際應(yīng)用中，電容器并不是一個(gè)純電容，其內(nèi)部還有等效電阻，它的簡(jiǎn)化等效電路如附圖所示。對(duì)于電子設(shè)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要小。  這個(gè)關(guān)系為：tg=RS/XC=2*3.14*f*C* RS 。因此，在應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)注意選擇這個(gè)參數(shù)，避免自身發(fā)熱過大而影響壽命。5.         電容器的溫度特性。通常是以20基準(zhǔn)溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表示。6.   &#

21、160;     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(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時(shí)間退化。7.         絕緣電阻。由于溫升引起電子活動(dòng)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)其介質(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(hào)。  附表字母電容器介質(zhì)材料  字母

22、電容器介質(zhì)材料A鉭電解  L聚脂等極性有機(jī)薄膜B聚笨乙烯等非極性有機(jī)薄膜  N鈮電解C高頻陶瓷  O玻璃膜D鋁電解  Q漆膜E其他材料電解  T低頻陶瓷G合金電解  V云母紙H紙膜復(fù)合  Y云母I玻璃釉  Z紙J金屬化紙      電容的耐壓和絕緣電阻   電容長(zhǎng)期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。 表1是常用固定電容直流工作電壓系列。有*的數(shù)值，只限電解電容

23、用。  常用固定電容的直流電壓系列 1.6    4    6.3   10   16   25    32*   40   50    63100   125*   160   250   300*    400   450* 

24、  500   630   1000 由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻不是無限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電電阻。漏電電阻越小，漏電越嚴(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會(huì)影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。用萬用表判斷電容器質(zhì)量視電解電容器容量大小，通常選用萬用表的R×10、R×100、R×1K擋進(jìn)行測(cè)試判斷。紅、黑表筆分別接電容器的負(fù)極（每次測(cè)試前，需將電容器放電），由表針的偏擺來判斷電容器質(zhì)量。若表針迅

25、速向右擺起，然后慢慢向左退回原位，一般來說電容器是好的。如果表針擺起后不再回轉(zhuǎn)，說明電容器已經(jīng)擊穿。如果表針擺起后逐漸退回到某一位置停位，則說明電容器已經(jīng)漏電。如果表針擺不起來，說明電容器電解質(zhì)已經(jīng)干涸推失去容量。     有些漏電的電容器，用上述方法不易準(zhǔn)確判斷出好壞。當(dāng)電容器的耐壓值大于萬用表內(nèi)電池電壓值時(shí)，根據(jù)電解電容器正向充電時(shí)漏電電流小，反向充電時(shí)漏電電流大的特點(diǎn)，可采用R×10K擋，對(duì)電容器進(jìn)行反向充電，觀察表針停留處是否穩(wěn)定（即反向漏電電流是否恒定），由此判斷電容器質(zhì)量，準(zhǔn)確度較高。黑表筆接電容器的負(fù)極，紅表筆接電容器的正極，表針

26、迅速擺起，然后逐漸退至某處停留不動(dòng)，則說明電容器是好的，凡是表針在某一位置停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動(dòng)的電容器已經(jīng)漏電，不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在50200K刻度范圍內(nèi)。淺談鉭電解電容器鉭電解電容器作為電解電容器中的一類。廣泛應(yīng)用于通信、航天和軍事工業(yè)、海底電覽和高級(jí)電子裝置、民用電器、電視機(jī)等多方面。    鉭電解電容器是一種用金屬鉭（a）作為陽極材料而制成的，按陽極結(jié)構(gòu)的不同可分為箔式和鉭燒粉結(jié)式兩種，在鉭粉燒結(jié)式鉭電容中，又因工作電解質(zhì)不同，分為固體電解質(zhì)的鉭電容和非固體電解質(zhì)的鉭電容。其中，固體鉭電解電容器用量大，如CA型、CA4

27、2型等。    鉭電解電容器的外殼上都有CA標(biāo)記，但在電路中的符號(hào)與其它電解電容器符號(hào)卻是一樣。最常見的鉭電容結(jié)構(gòu)外形如上圖所示。    鉭電解電容和鋁電解電容相比有下述優(yōu)點(diǎn)。    1.體積小 由于鉭電容采用了顆粒很細(xì)的鉭粉，而且鉭氧化膜的介電常數(shù)比鋁氧化膜的介電常數(shù)高17，因此鉭電容的單位體積內(nèi)的電容量大。    .使用濕度范圍寬 一般鉭電解電容器都能在50100的溫度下正常工作，雖然鋁電解也能在這個(gè)范圍內(nèi)工作，但電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如鉭電

28、解。    3.壽命長(zhǎng)、絕緣電阻高、漏電流小 鉭電解電容器中鉭氧化膜介質(zhì)不僅耐腐蝕，而且長(zhǎng)時(shí)間工作能保持良好的性能。    .阻抗頻率特性好 對(duì)頻率特性不好的電容器，當(dāng)工作頻率高時(shí)電容量就大幅度下降，損耗（tg）也急劇上升。但固體電解電容器可工作在50kHz以上。鉭電容隨頻率上升，也要出現(xiàn)容量下降現(xiàn)象，但下降幅度較小，有資料表明，工作在10kHz時(shí)鉭電容容量下降不到20，而鋁電解電容容量下降達(dá)40。    5.可靠性高 鉭氧化膜的化學(xué)性能穩(wěn)定，又因鉭陽極基體Ta2O5能耐強(qiáng)酸

29、、強(qiáng)堿，所以它能使用固體或含酸的電阻率很低的液體電解質(zhì)，這就使得鉭電解的損耗要比鋁電解電容小，而且溫度穩(wěn)定性良好。鋁電解電容器的套管顏色與其特性一般情況下，鋁電解電容器的鋁殼外面都有一個(gè)塑料套管。塑料套管的顏色有多種，例如淺藍(lán)色的、橙色的、黃色的等。生產(chǎn)廠家之所以把鋁電解電容器的套管制成五顏六色，其目的并非僅僅為了美觀，而是具有特定的意義，在選用和更換鋁電解電容器時(shí)應(yīng)重視這一特點(diǎn)?，F(xiàn)給出常見鋁電解電容器的套管顏色與含義如下表所示，供廣大的電子愛好者參考。附表：鋁電解電容器的套管顏色與其代表的特性 系列 特點(diǎn) 通用品 小型化 薄型化 低阻抗 雙極性 低漏電 用途 電壓范圍 容量范圍 管套顏色 M

30、G 小型標(biāo)準(zhǔn)品 y y         一般電路 6V3250V 0y2210000F 黑 MT 105小型標(biāo)準(zhǔn)品 y y         高溫一電路 6V3100V 0y221000F 橙 SM 高度為7 y y y       微型機(jī) 6V363V 0y1190F 藍(lán) MG-9 高度為9 y y y       薄型機(jī) 6V350V 0y1470F 黑 BP 雙極性品   y     y   極性反轉(zhuǎn)回路 6V3

31、50V 0y47470F 淺藍(lán) EP 高穩(wěn)       y   y 定時(shí)電路, 1650V 0y1470F 淺藍(lán)   定品             代替鉭電容       LL 低漏電電流   y       y 定時(shí)電路, 1050V 0y11000F 黃                 小信號(hào)電路     

32、0; BPC 耐高波紋電流   y   y y   電視機(jī)S 2550V 112F 深藍(lán)                 校正用       BPA 音質(zhì)改善用   y y y y   音頻電路 2563V 110F 海藍(lán) HF 低阻抗   y   y     開關(guān)電路 6V363V 222200F 灰 HV 高耐壓            

33、; 高壓電路 1604000V 1100f 西太青藍(lán) 鋁電解電容器使用須知直流電解電容器只能使用在直流電路上，其極性必須標(biāo)明在適當(dāng)?shù)奈恢没蛟趯?dǎo)針/端子旁邊。 2、在電路回路中如不清楚或不明確線路的極性時(shí)，則建議使用無極性電解容器。3、電解電容器的工作環(huán)境溫度不能超過規(guī)定的使用溫度范圍。4、電解電容器應(yīng)儲(chǔ)存于低溫及干燥場(chǎng)所，如儲(chǔ)存期較長(zhǎng)，則使用前應(yīng)用額定電壓對(duì)其重新老練。5、通過電解電容器的紋波電流不應(yīng)超過其充許范圍，如超過了規(guī)定值，需選用耐大紋波電流的電解電容器。6、使用時(shí)，電解電容器的工作電壓不應(yīng)超過其額定電壓。7、電烙鐵等高溫發(fā)熱裝置應(yīng)與電解電容器塑料外殼保持適當(dāng)?shù)木嚯x，以防止過熱造成塑料

34、套管破裂。8、在焊接電解電容器時(shí)，其焊接時(shí)間和焊接溫度不應(yīng)超過10秒鐘及260攝氏度。9、對(duì)導(dǎo)針、端子，如施加超過規(guī)定的力，將會(huì)破壞電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。淺談電源濾波用電解電容電容器(capacitor)在音響組件中被廣泛運(yùn)用，濾波、反交連、高頻補(bǔ)償、直流回授隨處可見。但若依功能及制造材料、制造方法細(xì)分，那可不是一朝一夕能說得明白。所以縮小范圍，本文只談電解電容，而且只談電源平滑濾波用的鋁質(zhì)電解電容。 每臺(tái)音響機(jī)器都要吃電源除了被動(dòng)式前級(jí)，既然需要供電，那就少不了濾波這個(gè)動(dòng)作。不要和我爭(zhēng)，采用電池供電當(dāng)然無必要電源平滑濾波。但電池充電電路也有整流及濾波，故濾波電容器還是會(huì)存在。 我們現(xiàn)在習(xí)用的

35、濾波電容，正式的名稱應(yīng)是：鋁箔乾式電解電容器。就我的觀察，除加拿大Sonic Frontiers真空管前級(jí)，曾在高壓穩(wěn)壓線路中選用PP塑料電容做濾波外，其它機(jī)種一概都是采用鋁箔乾式電解電容；因此網(wǎng)友有必要對(duì)它多做了解。 面對(duì)電源穩(wěn)壓線路中擔(dān)任電源平滑濾波的電容器，你首先想到的會(huì)是什麼？容量？耐壓？電容器的封裝外皮上一定有容量標(biāo)示，那是指靜電容量；也一定有耐壓標(biāo)示，那是指工作電壓或額定電壓。 工作電壓(working voltage)簡(jiǎn)稱WV，為絕對(duì)安全值；若是surge voltage(簡(jiǎn)稱SV或Vs)，就是涌浪電壓或崩潰電壓;，超過這個(gè)電壓值就保證此電容會(huì)被浪淹死小心電容會(huì)爆！根據(jù)國際IEC

36、 384-4規(guī)定，低於315V時(shí)，Vs=1.15×Vr，高於315V時(shí)，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪電壓，Vr是額定電壓(rated voltage)。 電容器的電荷能量是以QCV來表示，Q是庫倫，C是靜電容量，V是電壓；故當(dāng)電壓值不變時(shí)，加大靜電容量就能增高電荷能量。請(qǐng)注意，電容器的容量單位應(yīng)是F(farad)，可是因計(jì)量太高造成數(shù)值偏低，故多改用F，1F=一百萬F。國外也有用mF表示F，其實(shí)mF不十分貼切，但機(jī)械式打字機(jī)上沒有鍵，故用m代表micro。 有了靜電容量及工作耐壓兩個(gè)參數(shù)，若你正在選購電容，接下來你會(huì)考慮什麼？直覺上是價(jià)錢。嗯，這個(gè)參數(shù)很重要，而且數(shù)值愈低

37、愈佳。也有人先想到品牌，并堅(jiān)持日本貨打死不用還存著八年抗戰(zhàn)情結(jié)？美國貨也僅能排第二，瑞典或德國制造的才能排第一。嗯，這個(gè)參數(shù)也很重要。但既然談到品牌，那就不能忽略系列型號(hào)；因?yàn)橐粋€(gè)制造廠會(huì)生產(chǎn)許多不同系列的產(chǎn)品，系列不同，品質(zhì)及價(jià)格就會(huì)不同。OK，我們先整理一下，有關(guān)電源平滑濾波電容器的參數(shù)已知有：靜電容量、額定工作電壓、涌浪崩潰電壓、價(jià)格、品牌、型號(hào)系列。 不應(yīng)該只有小貓兩三只，外型尺寸也應(yīng)該很重要，因?yàn)榕c它相關(guān)的有重量及接腳型態(tài)，snap-in是插焊PC板式，screw是鎖螺絲式。至於重量，同容量同耐壓，但品牌不同的兩個(gè)電容做比較，重量一定不同；而外型尺寸更與機(jī)箱規(guī)劃有關(guān)。有些電容不是全圓

38、型，有點(diǎn)像是多角型，Philips、BHC都有這種看起來似乎很高級(jí)的系列?，F(xiàn)在我們?cè)僬硪幌拢由现亓?、外型尺寸、接腳型態(tài)已有九個(gè)參數(shù)。 外皮顏色？這是誰提出來的？很妙。因白色、黑色、藍(lán)色塑膠封裝都有廠商在用，它有時(shí)也具有某些意義，例如日規(guī)黑底金字常代表高級(jí)for audio音響級(jí)電容。僅憑外觀還能想到哪些？制造日期，9627就是1996年第27周出廠；近年來日制電容似乎逐漸有意省略制造日期的標(biāo)示。但外皮顏色及文字印刷不直接與品質(zhì)有關(guān)，故僅加上制造日期參數(shù)。還有，別忘了適用工作溫度，因?yàn)?105度C比85度C更適用於真空管機(jī)。若機(jī)器要擺在南極，最好選耐負(fù)55度C的品種。 容量誤差也別遺漏，當(dāng)采

39、多顆并聯(lián)，為求得單只特性均勻，誤差當(dāng)然是愈低愈佳。現(xiàn)在再加上工作溫度及容量誤差，咱們手上已有12個(gè)參數(shù)，對(duì)電容器應(yīng)有三成以上了解。 請(qǐng)別會(huì)錯(cuò)意，電容的工作溫度不是指環(huán)境或表面溫度不管幾度，封裝塑膠外皮都是一樣，它是指鋁箔工作溫度，所以裝管機(jī)選用85度C品種也絕對(duì)OK，只要將電容器遠(yuǎn)離管仔就一定安全。 可是真正有關(guān)電容器品質(zhì)的幾個(gè)重要參數(shù)，卻都只存在原廠規(guī)格書中，完全不會(huì)顯露在成品封裝外皮上，而這些重要參數(shù)才是本文談?wù)摰闹攸c(diǎn)。 散逸因數(shù)損失角 散逸因數(shù)dissipation factor(DF)存在於所有電容器中，有時(shí)DF值會(huì)以損失角tan表示。想想，損失角，既有損失，當(dāng)然愈低愈好。塑料電容的損

40、失角很低，但鋁電解電容就相當(dāng)高。DF值是高還是低，就同一品牌、同一系列的電容器來說，與溫度、容量、電壓、頻率都有關(guān)系；當(dāng)容量相同時(shí)，耐壓愈高的DF值就愈低。舉實(shí)例做說明，同廠牌同系列的10000F電容，耐壓80V的DF值一定比耐壓63V的低。所本刊選用濾波電容常會(huì)找較高耐壓者，不是沒有道理。此外溫度愈高DF值愈高，頻率愈高DF值也會(huì)愈高。 但許多電容器制造廠，在規(guī)格書上常不注明散逸因數(shù)DF值，因?yàn)閿?shù)值甚高很難看。以瑞典RIFA為例，其藍(lán)色PHE-420系列是MKP塑料電容，它的DF值最低是0.00005/最高是0.0008。但白色頂級(jí)PEH169系列鋁質(zhì)電解電容，就未標(biāo)示損失角規(guī)格。若真注明D

41、F值，可能會(huì)是1.0000，小數(shù)點(diǎn)是在1的後面。 漏漏電流 哇！漏電！最好沒有?？墒菦]辦法，鋁電解電容在工作時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生漏電流。 漏電流(leakage current)當(dāng)然要低，它的計(jì)算公式大致是:IK×CV。漏電流I的單位是A，K是常數(shù)，例如是0.01或0.03，每家制造廠會(huì)選擇不同的常數(shù)。但不論如何，電容器容量愈高，漏電流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法，這個(gè)漏電流也請(qǐng)考慮在內(nèi)。從計(jì)算式可得知額定電壓愈高，漏電流也愈大，因此降低工作電壓亦可降低漏電流。 但降低電容器的漏電流并不容易，低漏電流low leakage current-LL系列價(jià)格高昂，我曾向國內(nèi)廠商訂制一

42、批低漏電流LL系列電容，價(jià)格比許多進(jìn)口電容還貴。漏電流規(guī)格，鋁電解電容就比鉭電解電容差許多，鉭質(zhì)電容也有乾式及濕式兩種，不過它的容量及耐壓都較低。 除特別定制外，面對(duì)一般品，想要降低它的漏電流可設(shè)法提高Vs對(duì)Vr的比值。Vs是涌浪電壓，其值當(dāng)然比Vr額定電壓高，但施加電壓(真正的工作電壓)還應(yīng)該比Vr低，例如取Vr的90；找高耐壓品種可說是完全正確。 等效串聯(lián)電阻ESR 一只電容器會(huì)因其構(gòu)造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗，比較重要的就是ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感這就是容抗的基礎(chǔ)。電容器提供電容量，要電阻干嘛？故ESR及ESL也要求低低；但low ESR/low ESL通常都是高級(jí)系列。 ES

43、R的高低，與電容器的容量、電壓、頻率及溫度都有關(guān)，當(dāng)額定電壓固定時(shí)，容量愈大 ESR愈低。有人習(xí)用將多顆小電容并接成一顆大電容以降低阻抗，其理論是電阻并聯(lián)阻值降低。但若考慮電容接腳焊點(diǎn)的阻抗，以小并大，不見得一定會(huì)有收獲。 反過來說，當(dāng)容量固定時(shí)，選用高WV額定電壓的品種也能降低 ESR；故耐壓高確實(shí)好處多多。頻率的影響：低頻時(shí)ESR高，高頻時(shí)ESR低；當(dāng)然，高溫也會(huì)造成ESR的提升。 串聯(lián)等效電阻ESR的單位是m，高級(jí)系列電容常是low ESR及l(fā)ow ESL。若比較低內(nèi)阻及低漏電流兩種特性，則低內(nèi)阻容易達(dá)成，故標(biāo)示low ESR的電容倒很常見。ESR與損失角有關(guān)聯(lián)，ESRtan/(

44、5;Cs)，Cs是電容量。 有時(shí)電容器規(guī)格上會(huì)有Z，它與ESR的意義不同，但Z的計(jì)算示與ESR有關(guān)，同時(shí)也考慮到容抗及感抗，是真正的內(nèi)阻。剛才提到電容的ESR單位是m，那是指大電容，若是220F小容量電容，其ESR單位就不是m而是。何種電容器的ESR最低？答案只有一個(gè)：Sanyo的OS有機(jī)半導(dǎo)體電容！ 漣波電流Irac 前面談到的散逸因數(shù)DF-損失角tan、漏電流、ESR-串聯(lián)等效電阻等，其值都是愈低愈好，但現(xiàn)在要提的漣波電流ripple current卻是愈高愈好。特別是現(xiàn)在都特別講究後級(jí)擴(kuò)大機(jī)要有大電流輸出，電源平滑濾波電容器的漣波電流Irac(或Iac)就顯得格外突出。 漣波電流Irac

45、的標(biāo)示至少應(yīng)有低頻及高頻工作時(shí)兩種規(guī)格數(shù)字，低頻大約是以120Hz做標(biāo)準(zhǔn)，高頻大概是以 10KHz做標(biāo)準(zhǔn)，但不同制造廠商可能會(huì)有略微的差別。 漣波電流與頻率剛好成正比，因此低頻時(shí)漣波電流也比較低?？墒菍?duì)我們音響迷來說，低頻段的Irac值才是重要。所以在采購電容器時(shí)，漣波電流數(shù)字高低是極為重要的依據(jù)。在一般狀況下，同品牌時(shí)，鎖螺絲式電容的漣波電流通常比snap-in插PC板式來得高。 曾經(jīng)有一種說法：RIFA的10000F相當(dāng)於其它廠牌15000F，因?yàn)榇蟛糠萑罩齐娙莸臐i波電流都不高，而RIFA又特別高，故好像可以一個(gè)當(dāng)兩個(gè)用。德國Siemens、英國BHC電容，在Irac這項(xiàng)特性上也常優(yōu)於日制

46、品。就筆者所知，Irac最大的電容，是Siemens SIKOREL系列電容為最高，6800F/63V就高達(dá)20A！若是小容量電容，Irac最大的是Sanyo OS電容。 就後級(jí)擴(kuò)大機(jī)的動(dòng)作來說，很多人會(huì)認(rèn)定低頻時(shí)吃電流。有個(gè)方法可以試：以電表直流電壓-DCV最低檔量任一只射極電阻壓降，最好是指針電表，播放唱片，將前級(jí)音量轉(zhuǎn)大，注意電表指針的擺動(dòng)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)低頻固然會(huì)吃電流，四把吉它連彈也會(huì)猛吃電流！什麼音樂最適合run-in後級(jí)擴(kuò)大機(jī)？Holst的行星組曲第一曲MARS。 現(xiàn)在你應(yīng)該已經(jīng)明了六成以上，或許你想問：有沒有體型不大，漏電低、ESR低、tan低、誤差低、價(jià)格低，但漣波電流高、適用溫

47、度范圍高的鋁電解電容？嗯，沒有！ 關(guān)於容量誤差，近年來鋁質(zhì)電解電容頗有進(jìn)步，以往是-20+40，現(xiàn)在大多是+/-20。但其容量常偏而不是偏，故10000F測(cè)量起來有可能會(huì)接近12000F。 精確量取大容量電容器的靜電容量，是我多年來一直想做的事。不要懷疑，這種測(cè)試儀器很難買到，美國曾制造過，可量至99999F，并能同時(shí)顯示DF值及 ESR值；而且電容量是100Hz、1KHz、10KHz三段（不是兩段）頻率測(cè)試的平均值。這種儀器國內(nèi)市場(chǎng)曾出現(xiàn)過，小賣新臺(tái)幣十萬元只差漏電流的測(cè)試。 額定工作電壓的安全度，在我的標(biāo)準(zhǔn)是：至少理讓15。例如某電容的額定電壓是50V，雖然涌浪電壓可能高至63V，但我最高

48、只會(huì)施加 42V電壓。讓電容器的額定電壓具有較多的余裕，能降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命，一舉數(shù)得何樂不為？以前曾看過日制擴(kuò)大機(jī)，±48V工作電壓配上10000F/50V濾波電容；短時(shí)間內(nèi)當(dāng)然不會(huì)燒壞，但時(shí)日長(zhǎng)久，壽命有可能降低，那就得更換新品或另購新機(jī)。所以日制品常有時(shí)間到了，該走了的宿命，你也不能指責(zé)它是偷工減料，畢竟做生意總要圖利，若一輩子只能賣你一次，如何賺錢？ 容量愈高哼聲愈低？ 自己裝，最討厭的就是哼聲除不掉。有人將濾波電容加大，哼聲就沒了。我是不十分相信，因擴(kuò)大機(jī)的哼聲常是因地回路不當(dāng)引起，來自電容器微乎其微。但是理論上，容量愈高，電源平滑效果也就愈佳，所以

49、大容量的做法，是許多設(shè)計(jì)者及DIY迷亦深信不疑。 因此不少後級(jí)擴(kuò)大機(jī)，特別是美國產(chǎn)品Krell、Mark Levinson，最愛采用大水塘大電容；丹麥的Dynaudio，連前級(jí)擴(kuò)大機(jī)都用到十?dāng)?shù)萬F之容量。至於AC & DC交直流，也比較傾向於大容量派，但尚適可而止。 可是也有不少名廠走低容量路子，例如美國Amcron有臺(tái) 250W×2專業(yè)後級(jí)擴(kuò)大機(jī)，兩聲道合計(jì)500W，只用了2只8200F小濾波電容器(好像是小了點(diǎn))。瑞士Goldmund算是Hi-End品牌，產(chǎn)品送到各雜志社試聽，沒有一個(gè)評(píng)論員膽敢說它壞，它的大後級(jí)就是采用小電容。瑞士FM Acoustics更是貴到斃，一臺(tái)

50、立體聲後級(jí)後級(jí)可換一部Benz車。它的220W×2專業(yè)後級(jí)，號(hào)稱數(shù)十A電流輸出，本人親眼得見，全機(jī)只使用2只10000F/100V濾波電容。 大容量濾波與低容量濾波兩種理論基本上是對(duì)立的，但卻同時(shí)存在於音響圈。以低容量論點(diǎn)設(shè)計(jì)擴(kuò)大機(jī)，也可以完全沒有哼聲，而且低頻表現(xiàn)也不比大水塘機(jī)差。重點(diǎn)是什麼？Irac漣波電流。如果你如今還是滿腦子的大容量，那你還不了解電解電容！ 給大家一個(gè)建議：組裝後級(jí)若采用低容量濾波電容時(shí)，千萬要配用高功率電源變壓器。也就是瘦了電容器、肥了變壓器，這可能就是擴(kuò)大機(jī)好聲的秘絕。以這幾年詳細(xì)之觀察，後級(jí)擴(kuò)大機(jī)若要好聲，采用大功率電源變壓器比采用大容量濾波電容有效多了

51、。 一顆大的？多顆小的？ OK，有人放心不下，濾波電容堅(jiān)持要大F那是找一個(gè)大的，還是用十來個(gè)小的并接？又有人說用小顆并，不但內(nèi)阻可以降低，反應(yīng)速度也會(huì)也快，透明度及解析度都比較好。 Mark Levinson及Krell的後級(jí)不是以小并大，但有誰認(rèn)為它反應(yīng)速度慢、不透明有霧？面對(duì)此問題，我自己都長(zhǎng)期陷入迷陣中。就機(jī)箱規(guī)劃來說，用多顆小電容并聯(lián)似乎比較理想，而且進(jìn)貨量大價(jià)格也便宜，甚至前級(jí)、後級(jí)、綜合機(jī)，都可采用同一種電容。 進(jìn)口機(jī)與國產(chǎn)機(jī)的命運(yùn)有些不同，當(dāng)消費(fèi)者面對(duì)數(shù)十萬元進(jìn)口機(jī)采用多顆小電容時(shí)，他會(huì)自我解釋：這個(gè)很有道理；但面對(duì)國產(chǎn)品時(shí)，他可能會(huì)有另一套惡毒的說法：偷工減料！ 就音質(zhì)表現(xiàn)，大

52、水塘or小水塘、一顆大的or多顆小的，應(yīng)該沒有絕對(duì)關(guān)系。鄧小平說得好：管它黑貓、白貓，會(huì)捉老鼠的就是好貓。 制造廠牌也關(guān)乎品質(zhì)特性，前述有人終其一生不用日制品。美國原本有兩大電容器品牌Mallory及Sprague，現(xiàn)在 Sprague已成絕響，因?yàn)樗蝗毡綨ippon Chemi-con收購，且公司名稱注冊(cè)United Chemi-Con/簡(jiǎn)稱UCC。但只要是仍在美國制造，外皮印有made in USA，商標(biāo)更改與制造品質(zhì)應(yīng)無關(guān)聯(lián)。 不過外界已有耳語：UCC比Sprague差，可能性如何？日本商社一旦接手，行銷政策自然會(huì)大幅改變，為了提高出貨量必得降低售價(jià)；但假格下滑也會(huì)導(dǎo)致品質(zhì)下滑。詢問本地代理商瑞普公司，UCC電容銷售量比Sprague低，顯示國內(nèi)廠商有排斥UCC的反映。若比較UCC及Sprague的規(guī)格特性，果然是一付Japanese樣體型大為縮水，原本40mm×80mm的改成40mm×50mm，價(jià)格可能較低廉，但ESR增加、Irac減小怎不令人擲筆三嘆？ 你對(duì)日制品有疑慮？沒辦法，非但美國如此，德國也需要日本資金進(jìn)入來個(gè)德日合作，Sie