E7电子元器件实战知识讲座(电容器篇2)
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电子元器件基础知识培训教材一、引言在现代电子技术领域,电子元器件是构成各种电子设备的基础。
无论是简单的电路还是复杂的系统,都离不开电子元器件的作用。
了解电子元器件的基础知识,对于从事电子技术相关工作的人员以及电子爱好者来说,都是至关重要的。
二、电子元器件的分类(一)电阻器电阻器是限制电流流动、调节电路中电压和电流比例的元件。
其主要参数包括电阻值、功率、精度等。
电阻器根据制造材料和结构的不同,可分为碳膜电阻、金属膜电阻、绕线电阻等。
(二)电容器电容器是储存电荷的元件,常用于滤波、耦合、旁路等电路中。
电容器的主要参数有电容值、耐压值、介质材料等。
常见的电容器有电解电容、陶瓷电容、钽电容等。
(三)电感器电感器能够储存磁场能量,在电路中主要用于滤波、谐振、变压等。
其主要参数包括电感量、品质因数、额定电流等。
常见的电感器有空心电感、磁芯电感等。
(四)二极管二极管具有单向导电性,常用于整流、检波、稳压等电路。
常见的二极管有整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。
(五)三极管三极管是一种具有放大作用的半导体器件,可用于放大、开关等电路。
根据结构和工作原理的不同,三极管分为 NPN 型和 PNP 型。
(六)集成电路集成电路是将多个电子元器件集成在一块芯片上的器件,具有体积小、性能高、可靠性强等优点。
常见的集成电路有运算放大器、微处理器、存储器等。
三、电子元器件的识别(一)电阻器的识别电阻器的阻值通常标注在其表面,可以通过色环法或直接标注数字来表示。
色环法是通过不同颜色的环来表示电阻值和精度,需要记住相应的颜色代码。
数字标注则直接给出电阻值和精度。
(二)电容器的识别电容器的电容值和耐压值通常也标注在其表面。
电解电容一般会直接标注电容值和耐压值,而陶瓷电容等小容量电容则可能使用数字代码来表示电容值。
(三)电感器的识别电感器的电感量通常标注在其外壳上,有些电感器可能没有标注,需要通过测量来确定。
(四)二极管的识别二极管的极性可以通过其外壳上的标记来判断,一般来说,有银色环或白色环的一端为负极。
电子元器件基础知识培训教材第一章:概述1.1电子元器件的定义与分类电子元器件是指为实现电子电路功能,具有一定电气性能和独立功能的电子元件和器件的总称。
根据功能和用途的不同,电子元器件可分为被动元器件和主动元器件两大类。
1.2电子元器件的重要性电子元器件是电子设备的基础,其性能直接影响到电子设备的性能、质量和可靠性。
随着科技的发展,电子元器件在各个领域的应用越来越广泛,对人类生活产生了深远的影响。
第二章:被动元器件2.1电阻器电阻器是一种被动电子元件,其主要功能是限制电流的流动,产生电压降。
电阻器按材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。
按功率可分为小功率电阻、中功率电阻和大功率电阻。
2.2电容器电容器是一种储存电荷的被动电子元件,其主要功能是滤波、旁路、耦合和振荡等。
电容器按材料可分为陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器等。
按结构可分为固定电容器、可变电容器和可调电容器。
2.3电感器电感器是一种储存能量的被动电子元件,其主要功能是滤波、隔直、共模抑制和信号传输等。
电感器按结构可分为空芯电感、磁芯电感和绕线电感等。
按用途可分为滤波电感、振荡电感和传感器电感等。
第三章:主动元器件3.1二极管二极管是一种具有单向导电性的主动电子元件,其主要功能是整流、稳压、调制和限幅等。
二极管按材料可分为硅二极管和锗二极管。
按结构可分为点接触二极管和面接触二极管。
3.2晶体管晶体管是一种具有放大和开关功能的主动电子元件,其主要功能是放大、开关、稳压和信号处理等。
晶体管按结构可分为双极型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。
按材料可分为硅晶体管和锗晶体管。
3.3集成电路集成电路是一种将大量电子元器件集成在一块半导体芯片上的主动电子元件,其主要功能是实现复杂的电子电路功能。
集成电路按功能可分为模拟集成电路、数字集成电路和模拟/数字混合集成电路。
第四章:电子元器件的检测与选型4.1电子元器件的检测方法电子元器件的检测方法主要包括外观检查、尺寸测量、电气性能测试和可靠性试验等。
电子元器件系列知识--电容篇电容器的参数与分类参数1. 标称电容量(CR)。
电容器产品标出的电容量值。
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形式的电容器居中(大约在0.005uF~1.0uF);通常电解电容器的容量较大。
这是一个粗略的分类法。
2. 类别温度范围。
电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。
该范围取决于它相应类别的温度极限值,如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。
3. 额定电压(UR)。
在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。
电容器应用在高电压场和时,必须注意电晕的影响。
电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的,它除了可以产生损坏设备的寄生信号外,还会导致电容器介质击穿。
在交流或脉动条件下,电晕特别容易发生。
对于所有的电容器,在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电容器的额定电压。
4. 损耗角正切(tgδ)。
在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。
在实际应用中,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。
对于电子设备来说,要求RS愈小愈好,也就是说要求损耗功率小,其与电容的功率的夹角要小。
这个关系为:tgδ=RS/XC=2*3.14*f*C* RS 。
因此,在应用当中应注意选择这个参数,避免自身发热过大而影响寿命。
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表示。
6. 使用寿命。
电容器的使用寿命随温度的增加而减小。
主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。
7. 绝缘电阻。
由于温升引起电子活动增加,因此温度升高将使绝缘电阻降低。
电容的分类电容器包括固定电容器和可变电容器两大类。
其中固定电容器又可根据其介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。
图1-21片式钽电解电容尺寸示意表1-11片式钽电解电容的壳号和尺寸基美壳号 EIA壳号L(mm) W(mm) H(mm) F±0.1(mm) S±0.3(mm) 其他公司壳号A 3216-18 3.2±0.2 1.6±0.2 1.6±0.2 1.2 0.8 AB 3528-21 3.5±0.2 2.8±0.2 1.9±0.2 2.2 0.8 BC 6032-28 6.0±0.3 3.2±0.3 2.5±0.3 2.2 1.3 CD 7343-31 7.3±0.3 4.3±0.3 2.8±0.3 2.4 1.3 DX 7343-43 7.3±0.3 4.3±0.3 4.0±0.3 2.4 1.3 EE 7260-38 7.3±0.3 6.0±0.3 3.6±0.2 4.1 1.3 V特别要引起注意的是,基美公司的片式钽电解电容中的E壳、X壳与其他公司的命名不同。
请参考表1-11所示。
A壳、B壳、C壳、D壳的几种壳号则所有钽电容厂家的都相同,这4个也是最常用的壳号。
所以,在描述D壳以上尺寸的壳号时,建议用EIA(美国电子工业协会)的壳号,否则有可能造成混乱!小贴士:A壳的钽电容的长宽尺寸对应1206的片式电阻的长宽尺寸,类似的,B壳的则对应1210,C 壳的与2512接近(C壳的长宽换成英制单位实际为2312)。
片式钽电解电容的容量与额定电压与尺寸有关。
表1-12是基美公司的T491系列标准工业级钽电容数据。
表1-12 T491系列片式钽电解电容的容量、额定电压、尺寸对应表容量 额定电压@+85°C(V)μF 2.53461016202535500.10A A0.15A A/B0.22A B0.33A A B0.47A A/B B/C0.68A A A/B B/C1.0A R/S/A A/B A/B V/B/C1.5A A S/A R/A/B B/C C/D2.2R/A A/B R/S/A R/A/B B/C B/C C/D3.3A A R/S/A A/B T/A/B B/C B/C D4.7A S/A A/BR/S A/B/T A/B/C A/B/C B/C/D D6.8S/A R/SA/B S/TA/B A/B/C U/A/B/C B/C C/D D/X10.0R/SA/B R/S/TA/B S/T/AB/C B/C/UT/A U/B/C B/C/D V/C/D D/X15.0S/TA/B S/TA/B/C T/UA/B/C U/A/B/C C/D C/D C/D/X X容量 额定电压@+85°C (V ) 22.0 S/TA/B/CU/TA/B/CT/UA/B/CU/BC/DV/C/D V/C/D D/X 33.0 A T/UA/B/C T/UA/B/C U/V/AT/B/C/D U/C/D V/C/D D/X X 47.0 T/UA/B/C T/U/AB/C/D U/VB/C/D V/C/D D D/X X/E 68.0U/AB/C/D U/BC/D U/VB/C/D V/C/D D/X D/X 100.0 T T/U/AB/C/D U/VB/C/D V/C/D V/D/X D/X/E 150.0 V/BC/D V/C/D V/CD/X D/X 220.0 V/B V/CD/X V/D/X X 330.0 V/C/D D/X D/X/E 470.0 D/X D/X/E X/E 680.0 D/X E 1000.0X/E以上表中,同一格内有几个壳体号,说明同样的容量和额定电压的电容可能有几个壳体都能做。
图1-21片式钽电解电容尺寸示意表1-11片式钽电解电容的壳号和尺寸基美壳号 EIA壳号L(mm) W(mm) H(mm) F±0.1(mm) S±0.3(mm) 其他公司壳号A 3216-18 3.2±0.2 1.6±0.2 1.6±0.2 1.2 0.8 AB 3528-21 3.5±0.2 2.8±0.2 1.9±0.2 2.2 0.8 BC 6032-28 6.0±0.3 3.2±0.3 2.5±0.3 2.2 1.3 CD 7343-31 7.3±0.3 4.3±0.3 2.8±0.3 2.4 1.3 DX 7343-43 7.3±0.3 4.3±0.3 4.0±0.3 2.4 1.3 EE 7260-38 7.3±0.3 6.0±0.3 3.6±0.2 4.1 1.3 V特别要引起注意的是,基美公司的片式钽电解电容中的E壳、X壳与其他公司的命名不同。
请参考表1-11所示。
A壳、B壳、C壳、D壳的几种壳号则所有钽电容厂家的都相同,这4个也是最常用的壳号。
所以,在描述D壳以上尺寸的壳号时,建议用EIA(美国电子工业协会)的壳号,否则有可能造成混乱!小贴士:A壳的钽电容的长宽尺寸对应1206的片式电阻的长宽尺寸,类似的,B壳的则对应1210,C 壳的与2512接近(C壳的长宽换成英制单位实际为2312)。
片式钽电解电容的容量与额定电压与尺寸有关。
表1-12是基美公司的T491系列标准工业级钽电容数据。
表1-12 T491系列片式钽电解电容的容量、额定电压、尺寸对应表容量 额定电压@+85°C(V)μF 2.53461016202535500.10A A0.15A A/B0.22A B0.33A A B0.47A A/B B/C0.68A A A/B B/C1.0A R/S/A A/B A/B V/B/C1.5A A S/A R/A/B B/C C/D2.2R/A A/B R/S/A R/A/B B/C B/C C/D3.3A A R/S/A A/B T/A/B B/C B/C D4.7A S/A A/BR/S A/B/T A/B/C A/B/C B/C/D D6.8S/A R/SA/B S/TA/B A/B/C U/A/B/C B/C C/D D/X10.0R/SA/B R/S/TA/B S/T/AB/C B/C/UT/A U/B/C B/C/D V/C/D D/X15.0S/TA/B S/TA/B/C T/UA/B/C U/A/B/C C/D C/D C/D/X X容量 额定电压@+85°C (V ) 22.0 S/TA/B/CU/TA/B/CT/UA/B/CU/BC/DV/C/D V/C/D D/X 33.0 A T/UA/B/C T/UA/B/C U/V/AT/B/C/D U/C/D V/C/D D/X X 47.0 T/UA/B/C T/U/AB/C/D U/VB/C/D V/C/D D D/X X/E 68.0U/AB/C/D U/BC/D U/VB/C/D V/C/D D/X D/X 100.0 T T/U/AB/C/D U/VB/C/D V/C/D V/D/X D/X/E 150.0 V/BC/D V/C/D V/CD/X D/X 220.0 V/B V/CD/X V/D/X X 330.0 V/C/D D/X D/X/E 470.0 D/X D/X/E X/E 680.0 D/X E 1000.0X/E以上表中,同一格内有几个壳体号,说明同样的容量和额定电压的电容可能有几个壳体都能做。
各种壳体都能选的情况下,尽量选最常用的那种壳体(可以咨询供应商哪种壳体是最常用的。
还有的厂家在选型表上会把不常用的壳体做标记)。
电解电容的标称容量一般采用E6数系。
铝电解电容的精度最常用的是M (±20%)和K(±10%)。
其标称额定电压从2.5V 到50V 。
钽电解电容是有极性的,其反方向短时间承受的电压,在85℃时不可以超过5%UR 或0.5V (取小者),在125℃时不可以超过10%UR 或1V (取小者)。
表1-13所示是基美的T491标准系列钽电解电容中选取典型的10V 和25V 的钽电容的数据。
表1-13 T491系列片式钽电解电容相关规格数据额定电压 (V)容量 (μF) 壳号漏电Max (mA25℃) DFMax (%+25ºC120Hz) ESRMax (Ω/+25℃/100kHz)额定电压(V)容量 (μF)壳号漏电Max(μA/25ºC)DFMax(%+25ºC120Hz) ESRMax(Ω+25℃100kHz) 其他额定电压的电容的数据略 10 #100.0 V 10 8 0.7 10 1.5 A 0.5 6 8 10 150 X 15 8 0.7 10 2.2 B 0.5 6 3.5 10 #150.0 D 15 8 0.7 10 2.2 A 0.5 6 8 10 #150.0 C 15 10 0.9 10 3.3 A 0.5 6 6 10 #150.0 V 15 8 0.7 10 3.3 S 0.5 6 15 10 #220.0 X 22 8 0.5 10 #3.3 R 0.3 8 15 10 #220.0 D 22 8 0.5 10 4.7 B 0.5 6 3.5 10 #330.0 D 33 10 0.5 10 4.7 A 0.5 6 5 10 #330.0 X 33 10 0.5 10 #4.7 S 0.5 6 15 10 #330.0 E 33 10 0.5 10 #4.7 R 0.5 8 10 10 #470.0 X 47 10 0.2 10 6.8 B 0.7 6 3.5 10 #470.0E47 120.510 6.8A0.764其他额定电压的电容的数据略电压(V) (μF)壳号(mA25℃)(%+25ºC120Hz)(Ω/+25℃/100kHz)电压(V)(μF)壳号(μA/25ºC)(%+25ºC120Hz)(Ω+25℃100kHz)10 6.8 T 0.7 6 5 25 0.33 A 0.5 4 15 10 #6.8 S 0.7 10 15 25 0.47 A 0.5 4 14 10 10 C 1 6 1.8 25 0.68 A 0.5 4 10 10 10 B 1 6 3.5 25 1 B 0.5 4 5 10 #10.0 A 1 6 4 25 1 A 0.5 4 8 10 #10.0 T 1 6 5 25 1 S 0.25 6 18 10 #10.0 S 1 10 15 25 1.5 B 0.5 6 5 10 #10.0 R 1 24 30 25 1.5 A 0.5 6 7.5 10 15 C 1.5 6 1.8 25 1.5 R 0.4 8 8 10 15 U 1.5 6 1.8 25 2.2 C 0.6 6 3.5 10 15 B 1.5 6 2.8 25 2.2 B 0.6 6 4.5 10 #15.0 A 1.5 8 6 25 3.3 C 0.9 6 2.5 10 #15.0 T 1.5 8 5 25 3.3 B 0.9 6 3.5 10 22 C 2.2 6 1.8 25 4.7 C 1.2 6 2.4 10 22 U 2.2 6 1.8 25 #4.7 B 1.2 6 1.5 10 #22.0 B 2.2 6 2.4 25 #4.7 A 1.2 8 6 10 #22.0 A 2.2 10 6 25 6.8 C 1.7 6 1.9 10 #22.0 T 2.2 12 8 25 6.8 B 1.7 8 2.810 33 D 3.3 6 0.8 25 10 D 2.5 6 1 10 33 V 3.3 6 0.7 25 10 C 2.5 6 1.5 10 33 C 3.3 6 1.6 25 10 B 2.5 8 3 10 #33.0 U 3.3 6 1.8 25 15 D 3.8 6 1 10 #33.0 B 3.3 6 1.8 25 #15.0 C 3.8 6 1.5 10 #33.0 T 3.3 24 5 25 #15.0 B 3.8 8 4 10 #33.0 A 3.3 15 6 25 22 D 5.5 6 0.8 10 47 D 4.7 6 0.8 25 22 C 5.5 6 1.4 10 47 V 4.7 6 0.7 25 22 V 5.5 6 0.7 10 #47.0 C 4.7 6 1.2 25 33 X 8.3 6 0.7 10 #47.0 U 4.7 10 2.2 25 #33.0 D 8.3 6 0.7 10 #47.0 B 4.7 8 1 25 #33.0 C 8.3 10 1.2 10 68 D 6.8 6 0.8 25 #47.0 X 11.8 6 0.7 10 68 V 6.8 6 0.7 25 †47.0 D 11.8 10 0.7 10 #68.0 C 6.8 6 1.2 25 †68.0 X 17 8 0.7 10 #68.0 U 6.8 10 1.8 25 †68.0 D 17 10 0.7 10 #68.0 B 6.8 10 3 25 100 X 25 8 0.3电压(V) (μF)壳号(mA25℃)(%+25ºC120Hz)(Ω/+25℃/100kHz)电压(V)(μF)壳号(μA/25ºC)(%+25ºC120Hz)(Ω+25℃100kHz)10 100 D 10 8 0.7 其他额定电压的电容的数据略10 100 V 10 8 1.21.4.2.2片式钽电解电容的特性(一)片式钽电解电容的容量特性片式钽电解电容的容量会随实际使用温度的增加而有所增加,还会随使用频率增大而有下降。
图1-22所示是AVX公司的数据。
图1-22片式钽电解电容的容量特性(二)片式钽电解电容的工作温度与额定电压、浪涌电压片式钽电解电容的使用温度可以达到-55℃~125℃。
不过其很多参数是在85℃时的数据。
所以一定要注意参数的条件。
普通情况下,片式钽电解电容的额定电压和浪涌电压就是指85℃时额定电压和浪涌电压。
当温度大于85℃时,其允许的工作电压和浪涌电压随温度增加而降低。
在125℃时允许的电压仅仅时85℃时额定电压的2/3。
125℃时允许的电压有的公司称为类别电压。