電容基本常識(shí)

電容知識(shí)

電容是表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢(shì)差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容。

電容的符號(hào)是C。在國(guó)際單位制里，電容的單位是法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)是F。一個(gè)電容器，如果帶1庫(kù)的電量時(shí)兩級(jí)間的電勢(shì)差是1伏，這個(gè)電容器的電容就是1法。

電容的公式是：C=Q/U

但電容的大小不是由Q或U決定的，即：C=εS/4πkd。ε是一個(gè)常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。k則是靜電力常量

很多電子產(chǎn)品中，電容器都是必不可少的電子元器件，它在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源和退耦、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，使用者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)、機(jī)械或環(huán)境的限制條件等。本文介紹電容器的主要參數(shù)及應(yīng)用，可供讀者選擇電容器種類時(shí)用。

1、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)形式的電容量居中(大約在0005μF10μF)；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、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)用在高壓場(chǎng)合時(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的超過(guò)直流電壓額定值。

4、損耗角正切(tgδ)：在規(guī)定頻率的正弦電壓下，電容器的損耗功率除以電容器的無(wú)功功率。

這里需要解釋一下，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)化等效電路如下圖所示。圖中C為電容器的實(shí)際電容量，Rs是電容器的串聯(lián)等效電阻，Rp是介質(zhì)的絕緣電阻，Ro是介質(zhì)的吸收等效電阻。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，要求Rs愈小愈好，也就是說(shuō)要求損耗功率小，其與電容的功率的夾角δ要小。

這個(gè)關(guān)系用下式來(lái)表達(dá)：

tgδ=Rs/Xc=2πf×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(guò)大，以減少設(shè)備的失效性。

5、電容器的溫度特性：通常是以<?xml:namespaceprefix=st1ns="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags"/><?xml:namespaceprefix=st1/>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。

補(bǔ)充：

1、電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示（如C13表示編號(hào)為13的電容）。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開(kāi)而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。

電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。

容抗XC=1/2πfc(f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。

2、識(shí)別方法：電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法

容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10uF/16V

容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示

字母表示法：1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF

數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。

如：102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF

3、電容容量誤差表

符號(hào)FGJKLM

允許誤差±1%±2%±5%±10%±15%±20%

如：一瓷片電容為104J表示容量為0.1uF、誤差為±5%。

6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)所使用的介質(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(jiàn)電容器的字母符號(hào)。

電容分類介紹

名稱：聚酯（滌綸）電容（CL）

符號(hào)：

電容量：40p--4u

額定電壓：63--630V

主要特點(diǎn)：小體積，大容量，耐熱耐濕，穩(wěn)定性差

應(yīng)用：對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路

名稱：聚苯乙烯電容（CB）

符號(hào)：

電容量：10p--1u

額定電壓：100V--30KV

主要特點(diǎn)：穩(wěn)定，低損耗，體積較大

應(yīng)用：對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路

名稱：聚丙烯電容（CBB）

符號(hào)：

電容量：1000p--10u

額定電壓：63--2000V

主要特點(diǎn)：性能與聚苯相似但體積小，穩(wěn)定性略差

應(yīng)用：代替大部分聚苯或云母電容，用于要求較高的電路

名稱：云母電容（CY）

符號(hào)：

電容量：10p--0。1u

額定電壓：100V--7kV

主要特點(diǎn)：高穩(wěn)定性，高可靠性，溫度系數(shù)小

應(yīng)用：高頻振蕩，脈沖等要求較高的電路

名稱：高頻瓷介電容（CC）

符號(hào)：

電容量：1--6800p

額定電壓：63--500V

主要特點(diǎn)：高頻損耗小，穩(wěn)定性好

應(yīng)用：高頻電路

名稱：低頻瓷介電容（CT）

符號(hào)：

電容量：10p--4。7u

額定電壓：50V--100V

主要特點(diǎn)：體積小，價(jià)廉，損耗大，穩(wěn)定性差

應(yīng)用：要求不高的低頻電路

名稱：玻璃釉電容（CI）

符號(hào)：

電容量：10p--0。1u

額定電壓：63--400V

主要特點(diǎn)：穩(wěn)定性較好，損耗小，耐高溫（200度）

應(yīng)用：脈沖、耦合、旁路等電路

名稱：鋁電解電容

符號(hào)：

電容量：0。47--10000u

額定電壓：6。3--450V

主要特點(diǎn)：體積小，容量大，損耗大，漏電大

應(yīng)用：電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等

名稱：鉭電解電容（CA）鈮電解電容（CN）

符號(hào)：

電容量：0。1--1000u

額定電壓：6。3--125V

主要特點(diǎn)：損耗、漏電小于鋁電解電容

應(yīng)用：在要求高的電路中代替鋁電解電容

名稱：空氣介質(zhì)可變電容器

符號(hào)：

可變電容量：100--1500p

主要特點(diǎn)：損耗小，效率高；可根據(jù)要求制成直線式、直線波長(zhǎng)式、直線頻率式及對(duì)數(shù)式等

應(yīng)用：電子儀器，廣播電視設(shè)備等

名稱：薄膜介質(zhì)可變電容器

符號(hào)：

可變電容量：15--550p

主要特點(diǎn)：體積小，重量輕；損耗比空氣介質(zhì)的大

應(yīng)用：通訊，廣播接收機(jī)等

名稱：薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器

符號(hào)：

可變電容量：1--29p

主要特點(diǎn)：損耗較大，體積小

應(yīng)用：收錄機(jī)，電子儀器等電路作電路補(bǔ)償

名稱：陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器

符號(hào)：

可變電容量：0。3--22p

主要特點(diǎn)：損耗較小，體積較小

應(yīng)用：精密調(diào)諧的高頻振蕩回路

名稱：獨(dú)石電容

最大的缺點(diǎn)是溫度系數(shù)很高,做振蕩器的穩(wěn)漂讓人受不了,我們做的一個(gè)555振蕩器,電容剛好在7805旁邊,開(kāi)機(jī)后,用示波器看頻率,眼看著就慢慢變化,后來(lái)?yè)Q成滌綸電容就好多了.

獨(dú)石電容的特點(diǎn)：

電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。

應(yīng)用范圍：

廣泛應(yīng)用于電子精密儀器。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。

容量范圍：

0.5PF--1UF

耐壓：二倍額定電壓。

里面說(shuō)獨(dú)石又叫多層瓷介電容，分兩種類型，1型性能挺好，但容量小，一般小于0。2U，另一種叫II型，容量大，但性能一般。

就溫漂而言:

獨(dú)石為正溫糸數(shù)+130左右,CBB為負(fù)溫系數(shù)-230,用適當(dāng)比例并聯(lián)使用,可使溫漂降到很小.

就價(jià)格而言:

鉭,鈮電容最貴,獨(dú)石,CBB較便宜,瓷片最低,但有種高頻零溫漂黑點(diǎn)瓷片稍貴.云母電容Q值較高,也稍貴。

電容常識(shí)（1）：電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于隔直，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制電路等方面。用C表示電容，電容單位有法拉（F）、微法拉（uF)、皮法拉（pF),1F=10^6uF=10^12pF

一、電容器的型號(hào)命名方法

國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)一般由四部分組成（不適用于壓敏、可變、真空電容器）。依次分別代表名稱、材料、分類和序號(hào)。

第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。

第二部分：材料，用字母表示。

第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個(gè)別用字母表示。

第四部分：序號(hào)，用數(shù)字表示。

用字母表示產(chǎn)品的材料：A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機(jī)薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介二、電容器的分類

1、按照結(jié)構(gòu)分三大類：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。

2、按電解質(zhì)分類有：有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。

3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。

4、高頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。

5、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。

6、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。

7、調(diào)諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。

8、高頻耦合：陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器。

9、低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。

10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電

容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。三、常用電容器

1、鋁電解電容器

用浸有糊狀電解質(zhì)的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的化氧化膜作介質(zhì)的電容器.因?yàn)檠趸び袉蜗驅(qū)щ娦再|(zhì),所以電解電容器具有極性.容量大，能耐受大的脈動(dòng)電流，容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號(hào)耦合、電源濾波。

電容量：0.47～10000u

額定電壓：6.3～450V

主要特點(diǎn)：體積小，容量大，損耗大，漏電大

應(yīng)用：電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等

2、鉭電解電容器（CA）鈮電解電容（CN）

用燒結(jié)的鉭塊作正極,電解質(zhì)使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可靠性均優(yōu)于普通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長(zhǎng)，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對(duì)脈動(dòng)電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態(tài)超小型高可靠機(jī)件中。

電容量：0.1～1000u

額定電壓：6.3～125V

主要特點(diǎn)：損耗、漏電小于鋁電解電容

應(yīng)用：在要求高的電路中代替鋁電解電容

3、薄膜電容器

結(jié)構(gòu)與紙質(zhì)電容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質(zhì)頻率特性好，介電損耗小不能做成大的容量，耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時(shí)電路。

a聚酯（滌綸）電容（CL）

電容量：40p～4u

額定電壓：63～630V

主要特點(diǎn)：小體積，大容量，耐熱耐濕，穩(wěn)定性差

應(yīng)用：對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路

b聚苯乙烯電容（CB）

電容量：10p～1u

額定電壓：100V～30KV

主要特點(diǎn)：穩(wěn)定，低損耗，體積較大

應(yīng)用：對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路

c聚丙烯電容（CBB）

電容量：1000p～10u

額定電壓：63～2000V

主要特點(diǎn)：性能與聚苯相似但體積小，穩(wěn)定性略差

應(yīng)用：代替大部分聚苯或云母電容，用于要求較高的電路

4、瓷介電容器

穿心式或支柱式結(jié)構(gòu)瓷介電容器，它的一個(gè)電極就是安裝螺絲。引線電感極小，頻率特性好，介電損耗小，有溫度補(bǔ)償作用不能做成大的容量，受振動(dòng)會(huì)引起容量變化特別適于高頻旁路。

a高頻瓷介電容（CC）

電容量：1～6800p

額定電壓：63～500V

主要特點(diǎn)：高頻損耗小，穩(wěn)定性好

應(yīng)用：高頻電路

b低頻瓷介電容（CT）

電容量：10p～4.7u

額定電壓：50V～100V

主要特點(diǎn)：體積小，價(jià)廉，損耗大，穩(wěn)定性差

應(yīng)用：要求不高的低頻電路

5、獨(dú)石電容器

(多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料，疊合后一次繞結(jié)成一塊不可分割的整體，外面再用樹(shù)脂包封而成小體積、大容量、高可靠和耐高溫的新型電容器，高介電常數(shù)的低頻獨(dú)石電容器也具有穩(wěn)定的性能，體積極小，Q值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路。

容量范圍：0.5PF～1UF

耐壓：二倍額定電壓。

電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。

應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于電子精密儀器。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。

6、紙質(zhì)電容器

一般是用兩條鋁箔作為電極，中間以厚度為0.008～0.012mm的電容器紙隔開(kāi)重疊卷繞而成。制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，能得到較大的電容量

一般在低頻電路內(nèi)，通常不能在高于3～4MHz的頻率上運(yùn)用。油浸電容器的耐壓比普通紙質(zhì)電容器高，穩(wěn)定性也好，適用于高壓電路。

7、微調(diào)電容器

電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整，并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值。瓷介微調(diào)電容器的Q值高，體積也小，通常可分為圓管式及圓片式兩種。云母和聚苯乙烯介質(zhì)的通常都采用彈簧式東，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但穩(wěn)定性較差。線繞瓷介微調(diào)電容器是拆銅絲〈外電極〉來(lái)變動(dòng)電容量的，故容量只能變小，不適合在需反復(fù)調(diào)試的場(chǎng)合使用。

a空氣介質(zhì)可變電容器

可變電容量：100～1500p

主要特點(diǎn)：損耗小，效率高；可根據(jù)要求制成直線式、直線波長(zhǎng)式、直線頻率式及對(duì)數(shù)式等

應(yīng)用：電子儀器，廣播電視設(shè)備等

b薄膜介質(zhì)可變電容器

可變電容量：15～550p

主要特點(diǎn)：體積小，重量輕；損耗比空氣介質(zhì)的大

應(yīng)用：通訊，廣播接收機(jī)等

c薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器

可變電容量：1～29p

主要特點(diǎn)：損耗較大，體積小

應(yīng)用：收錄機(jī)，電子儀器等電路作電路補(bǔ)償

d陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器

可變電容量：0.3～22p

主要特點(diǎn)：損耗較小，體積較小

應(yīng)用：精密調(diào)諧的高頻振蕩回路

8、陶瓷電容器

用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì)，并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng)合〈包括高頻在內(nèi)〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用于高頻電路。

9、玻璃釉電容器（CI）

由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成，介質(zhì)再以銀層電極經(jīng)燒結(jié)而成"獨(dú)石"結(jié)構(gòu)性能可與云母電容器媲美，能耐受各種氣候環(huán)境，一般可在200℃或更高溫度下工作，額定工作電壓可達(dá)500V，損耗tgδ四、電容器主要特性參數(shù)

1、標(biāo)稱電容量和允許偏差

標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。

電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。

精度等級(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）

一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)，