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电容的效果及有关根底常识

2017-04-03 09:09分类:电工基础知识 阅读:

 

电容是一种咱们常常运用到的电子元件,电容器是一种能贮存电荷的容器.它是由两片*得较近的金属片,基地再隔以绝缘物质而构成的.按绝缘资料纷歧样,可制成林林总总的电容器.如:云母.瓷介.纸介,电解电容器等.下图画所示的即是一中电脑主板顶用到的电解电容。

常用电容按介质差异有纸介电容、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。

纸介电容
用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或许扁柱形芯子,然后密封在金属壳或许绝缘资料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特征是体积较小,容量能够做得较大。可是有固有电感和损耗都比照大,用于低频比照适合。

云母电容
用金属箔或许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。它的特征是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适合用于高频电路。

陶瓷电容
用陶瓷做介质,在陶瓷基体双面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特征是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适合用于高频电路。
铁电陶瓷电容容量较大,可是损耗和温度系数较大,适合用于低频电路。

薄膜电容
构造和纸介电容相同,介质是涤纶或许聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,安稳性较好,适合做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,可是温度系数大,可用于高频电路。

金属化纸介电容
构造和纸介电容底子相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来替代金属箔,体积小,容量较大,通常用在低频电路中。

油浸纸介电容
它是把纸介电容浸在通过火外处理的油里,能增强它的耐压。它的特征是电容量 大、耐压高,可是体积较大。

铝电解电容
它是由铝圆筒做负极,里边装有液体电解质,刺进一片曲折的铝带做正极制成。还需求通过直流电压处理,使正极片上构成一层氧化膜做介质。它的特征是容量大,可是漏电大,安稳性差,有正负极性,适合用于电源滤波或许低频电路中。运用的时分,正负极不要接反。

钽、铌电解电容
它用金属钽或许铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌外表生成的氧化膜做介质制成。它的特征是体积小、容量大、功用安稳、寿数长、绝缘电阻大、温度特性好。用在恳求较高的设备中。

半可变电容
也叫做微调电容。它是由两片或许两组小型金属弹片,基地夹着介质制成。调度的时分改动两片之间的距离或许面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。

在构造上,又分为固定电容器和可变电容器.电容器对直流电阻力无量大,即电容用具有隔直流效果.电容器对沟通电的阻力受沟通电频率影响,即相同容量的电容器对纷歧样频率的沟通电呈现纷歧样的容抗.为开么会呈现这些景象呢\'这是由于电容器是依*它的充放电功用来作业的,如图1,电源开关s未合上时.电容器的两片金属板和其它通常金属板—样是不带电的。当开关S合上时,如图2所示,电容器正极板上的安闲电子便被电源所招引,并推送到负极板上面。由于电容器南北极板之距离有绝缘资料,所以从正极板跑过来的安闲电子便在负极板上面堆积起来.正极板便因电子削减而带上正电,负极板便因电子逐步添加而带上负电。电容器两个极板之间便有了电位差,当这个电位差与电源电压持往常,电容器的充电就停上了.此刻若将电源堵截,电容器仍能坚持充电电压。对已充电的电容器,假定咱们用导线将两个极板联接起来,由于南北极板间存在的电位差,电子便会通过导线,回到正极板上,直至南北极板间的电位差为零.电容器又恢复到不带电的中性状况,导线中也就没电流了.电容器的放电进程如图3所示.加在电容器两个极板上的沟通电频率高,电容器的充放电次数增多;充放电电流也就增强;也即是说.电容器关于频率高的沟通电的阻遏效果就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的沟通电发作的容抗大.关于同一频率的沟通电电.电容器的容量越大,容抗就越小,容量越小,容抗就越大.

电容器的参数与分类
在电子商品中,电容器是必不行少的电子器材,它在电子设备中充任整流器的滑润滤波、电源的退耦、沟通讯号的旁路、交直流电路的沟通耦合等。由于电容器的类型和构造品种比照多,因而,咱们不只需求了解各类电容器的功用方针和通常特性,而且还有必要了解在给定用处下各种元件的优缺点,以及机械或环境的绑缚条件等。这儿将对电容器的首要参数及其运用做简略阐明。

1. 标称电容量( C R )。电容器商品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在 5000pF 以下);纸、塑料和一些陶瓷介质办法的电容器居中(大约在 0.005uF~1.0uF );通常电解电容器的容量较大。这是一个大略的分类法。

2. 品种温度方案。电容器方案所断定的能接连作业的环境温度方案。该方案取决于它相应品种的温度极限值,如上限品种温度、下限品种温度、额外温度(能够接连施加额外电压的最高环境温度)等。

3. 额外电压( U R )。鄙人限品种温度和额外温度之间的任一温度下,能够接连施加在电容器上的最大直流电压或最大沟通电压的有用值或脉冲电压的峰值。电容器运用在高电压场和时,有必要留心电晕的影响。电晕是由于在介质 / 电极层之间存在空地而发作的,它除了能够发作损坏设备的寄生信号外,还会致使电容器介质击穿。在沟通或脉动条件下,电晕分外简略发作。关于悉数的电容器,在运用中应确保直流电压与沟通峰值电压之和不得逾越电容器的额外电压。

4. 损耗角正切( tg δ )。在规矩频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。在实习运用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,它的简化等效电路如附图所示。关于电子设备来说,恳求 R S 愈小愈好,也即是说恳求损耗功率小,其与电容的功率的夹角要小。

5. 电容器的温度特性。通常是以 20 ℃基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比标明。

6. 运用寿数。电容器的运用寿数随温度的添加而减小。首要要素是温度加快化学反响而使介质随时刻退化。

7. 绝缘电阻。由于温升致使电子活动添加,因而温度添加将使绝缘电阻降低。

电容器包含固定电容器和可变电容器两大类。其间固定电容器又可依据其介质资料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸 / 塑料薄膜电容器、

电容的品种和符号
电容的品种或许多,为了差异开来,也常用几个拉丁字母来标明电容的品种,如图1所示。榜首个字母C标明电容,第二个字母标明介质资料,第三个字母往后标明形状、构造等。上图是小型纸介电容,下图是立式矩开密封纸介电容。表1列出电容的品种和符号。表2是常用电容的几项特性。

电解电容极性的差异
不知道极性的电解电容可用万用表的电阻遏丈量其极性。
咱们知道只需电解电容的正极接电源正(电阻遏时的黑表笔),负端接电源负(电阻遏时的红表笔)时,电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之,则电解电容的漏电流添加(漏电阻减小)。
丈量时,先假定某极为“ + ”极,让其与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针接连的刻度(表针*左阻值大),然后将电容器放电(既两根引线碰一下),两只表笔对调,从头进行丈量。两次丈量中,表针终究逗留的方位*左(阻值大)的那次,黑表笔接的即是电解电容的正极。
丈量时最佳选用 R*十0 或 R*1K 挡。 用万用表差异电容器质量

用万用表差异电容器质量
视电解电容器容量巨细,通常选用万用表的 R×十 、 R×十0 、 R×1K 挡进行查验差异。红、黑表笔别离接电容器的负极(每次查验前,需将电容器放电),由表针的偏摆来差异电容器质量。若表针活络向右摆起,然后逐步向左退回原位,通常来说电容器是好的。假定表针摆起后不再反转,阐明电容器现已击穿。假定表针摆起后逐步退回到某一方位停位,则阐明电容器现已漏电。假定表针摆不起来,阐明电容器电解质现已干枯推失掉容量。
有些漏电的电容器,用上述办法不易精确差异出好坏。当电容器的耐压值大于万用表内电池电压值时,依据电解电容器正向充电时漏电电流小,反向充电时漏电电流大的特征,可选用 R×十K 挡,对电容器进行反向充电,查询表针逗留处是不是安稳(即反向漏电电流是不是安稳),由此差异电容器质量,精确度较高。黑表笔接电容器的负极,红表笔接电容器的正极,表针活络摆起,然后逐步退至某处逗留不动,则阐明电容器是好的,但凡表针在某一方位逗留不稳或逗留后又逐步逐步向右移动的电容器现已漏电,不能持续运用了。表针通常逗留并安稳在 50 - 200K 刻度方案内。

电解电容
一、电解电容在电路中的效果
1,滤波效果,在电源电路中,整流电路将沟通成为脉动的直流,而在整流电路往后接入一个较大容量的电解电容,运用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压成为比照照照安稳的直流电压。在实习中,为了避免电路各有些供电电压因负载改动而发作改动,所以在电源的输出端及负载的电源输入端通常接稀有十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容通常具有必定的电感,对高频及脉冲搅扰信号不能有用地滤除,故在其两头并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲搅扰.

2,耦协效果:在低频信号的传递与拓宽进程中,为避免前后两级电路的静态作业点彼此影响,常选用电容藕合.为了避免信号中韵低频重量丢掉过大,通常总选用容量较大的电解电容。

二、电解电容的差异办法
电解电容多见的缺点有,容量削减,容量不见、击穿短路及漏电,其间容量改动是因电解电容在运用或放置进程中其内部的电解液逐步干枯致使,而击穿与漏电通常为所加的电压过高或自身质量欠安致使。差异电源电容的好坏通常选用万用表的电阻档进行丈量.具体办法为:将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表丈量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摇晃,然后逐步回来直至无量大处。表针的摇晃凹凸越大或回来的速度越慢,阐明电容的容量越大,反之则阐明电容的容量越小.如表针指在基地某处不再改动,阐明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则标明此电容已击穿短路.因万用表运用的电池电压通常很低,所以在丈量低耐压的电容时比照精确,而当电容的耐压较高时,打时虽然丈量正常,但加上高压时则有或许发作漏电或击穿景象.

三、电解电容的运用留心思项
1、电解电容由于有正负极性,因而在电路中运用时不能倒置联接。在电源电路中,输出正电压时电解电容的正极接电源输出端,负极接地,输出负电压时则负极接输出端,正极接地.当电源电路中的滤波电容极性接反时,因电容的滤波效果大大降低,一方面致使电源输出电压不坚决,另一方面又因反向通电使此刻恰当于一个电阻的电解电容发热.当反向电压逾越某值时,电容的反向漏电电阻将变得很小,这么通电作业不久,即可使电容因过热而迸裂损坏.

2.加在电解电容两头的电压不能逾越其容许作业电压,在方案实习电路时应依据具体状况留有必定的余量,在方案稳压电源的滤波电容时,假定沟通电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V,此刻挑选耐压为25V的电解电容通常能够满意恳求.可是,假定沟通电源电压不坚决很大且有或许上升到250V以上时,最佳挑选耐压30V以上的电解电容。

3,电解电容在电路中不该*近大功率发热元件,以防因受热而使电解液加快干枯.

4、关于有正负极性的信号的滤波,可采纳两个电解电容同极性串联的办法,当作一个无极性的电容
小结:
电子制造中需求用到林林总总的电容器,它们在电路中别离起着纷歧样的效果。与电阻器类似,通常简称其为电容,用字母C标明。望文生义,电容器即是“贮存电荷的容器”。虽然电容器品种繁复,但它们的底子构造和原理是相同的。两片相距很近的金属基地被某物质(固体、气体或液体)所离隔,就构成了电容器。两片金属称为的极板,基地的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但多见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。
纷歧样的电容器贮存电荷的才干也纷歧样。规矩把电容器外加1伏特直流电压时所贮存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的底子单位为法拉(F)。但实习上,法拉是一个很不常用的单位,由于电容器的容量通常比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称悄然法)等,它们的联络是:1法拉(F)= 十00000微法(μF) 1微法(μF)= 十00纳法(nF)= 十00000皮法(pF)
在电子线路中,电容用来通过沟通而隔绝直流,也用来存储和开释电荷以充任滤波器,滑润输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中运用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容通常是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特征,通常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,当然也有别的的,比方独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里边充溢了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器纷歧样,它们在电路中的极性不能接错,而别的电容则没有极性。

电子电路中,只需在电容器充电进程中,才有电流流过,充电进程完毕后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的效果。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是运用它“通沟通,隔直流”的特性。那么沟通电为何能够通过电容器呢?咱们先来看看沟通电的特征。沟通电不只方神往复交变,它的巨细也在按规矩改动。电容器接在沟通电源上,电容器接连地充电、放电,电路中就会流过与沟通电改动规矩一同的充电电流和放电电流。
把电容器的两个电极别离接在电源的正、负极上,过一顷刻间即便把电源断开,两个引脚间依然会有残留电压(学了往后的教程,能够用万用表查询),咱们说电容器贮存了电荷。电容器极板间树立起电压,积储起电能,这个进程称为电容器的充电。充好电的电容器两头有必定的电压。电容器贮存的电荷向电路开释的进程,称为电容器的放电。
举一个实习日子中的比方,咱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持续亮一顷刻间,然后逐步平息,即是由于里边的电容事前存储了电能,然后开释。当然这个电容正本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的阅历,通常低质的电源由于厂家出于节省本钱思考运用了较小容量的滤波电容,构成耳机中有嗡嗡声。这时能够在电源两头并接上一个较大容量的电解电容(十00μF,留心正极接正极),通常能够改进效果。发烧友制造HiFi音响,都要用起码1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越挨近直流,而且大电容的储能效果,使得突发的大信号到来时,电路有满意的能量改换为微小有力的音频输出。这时,大电容的效果有点像水库,使得正本汹涌的水流滑润地输出,并能够确保下流许多用水时的供给。

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