无极性电解电容电路分析

电解电容其作用隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。

旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。

滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

储能：储存电能，用于必须要的时候释放。

1uF/100V，0.1uF/100V，0.01uF/100V，0.0033uF/100V。

以上为无感CCB电容。

作用如下：隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。

旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。

滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

电容的其他性质一、电容的分类和作用电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。

由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同。

按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。

按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。

按极性分为：有极性电容和无极性电容。

我们最常见到的就是电解电容。

电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。

二、电容的单位电阻的基本单位是：F （法），此外还有μF（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF（纳法），由于电容 F 的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位，而不是F的单位。

他们之间的具体换算如下：1F＝1000000μF1μF=1000nF=1000000pF三、电容的耐压单位：V（伏特）每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。

普通无极性电容的标称耐压值有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V 等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。

电容器的基本特性是“通交流、隔直流”。

所以在电路中可用作耦合、滤波、旁路、去耦…… 。

电容器的容抗是随频率增高而下降；电感的感抗是随频率增高而增大。

所以在电容、电感的串联或并联电路中，总会有一个频率下容抗与感抗的数值相等，这时就产生谐振现象。

所以电容与电感可以用来制作滤波器(低通、高通、带通)、陷波器、均衡器等。

用在振荡电路中，制作LC、RC振荡电路。

滤波电容并接在整流后的电源上，用于补平脉冲直流的波形。

耦合电容连接在交流放大电路级与级之间作信号通路，因为放大电路的输入端和输出端都有直流工作点，采用电容耦合可隔断直流通过工作点，耦合电容其实就是起隔直作用，所以也叫隔直电容；旁路电容作用与滤波电容相似，但旁路电容不是接在电源上，而是接在电子电路的某一工作点，用于滤去谐振或干扰产生的杂波；滤波电容、感性负载供电线路上的补偿电容、LC谐振电路上的电容都是起储能作用。

如何选择电路中的电容通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。

1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大，故必须使用电解电容。

滤波电容用于功率放大器时，其值应为10000μF以上，用于前置放大器时，容量为1000μF左右即可。

当电源滤波电路直接供给放大器工作时，其容量越大音质越好。

但大容量的电容将使阻抗从10KHz附近开始上升。

这时应采取几个稍小电通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。

1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大，故必须使用电解电容。

滤波电容用于功率放大器时，其值应为10000μF 以上，用于前置放大器时，容量为1000μF 左右即可。

当电源滤波电路直接供给放大器工作时，其容量越大音质越好。

但大容量的电容将使阻抗从10KHz 附近开始上升。

这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容，在大电容旁以抑制高频阻抗的上升，如下图所示。

有极性电容和无极性电容在性能、原理结构上的区别.1、原理上相同。

（1）都是存储电荷和释放电荷；（2）极板上的电压（这里把电荷积累的电动势叫电压）不能突变。

（3）区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。

反过来讲，人们根据生产实践需要，实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。

随着科学技术的发展和新材料的发掘，更优质、多样化的电容器会不断涌现。

2、介质不同。

介质是什么东西？说穿了就是电容器两极板之间的物质。

有极性电容大多采用电解质做介质材料，通常同体积的电容有极性电容容量大。

另外，不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。

再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。

无极性电容介质材料也很多，大多采用金属氧化膜、涤纶等。

由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。

3、性能不同。

性能就是使用的要求，需求最大化就是使用的要求。

如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话，而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。

机壳内恐怕也就只能装个电源了。

所以作为滤波只能使用有极性电容，有极性电容是不可逆的。

就是说正极必须接高电位端，负极必须接低电位端。

一般电解电容在1微法拉以上，做偶合、退偶合、电源滤波等。

无极性电容大多在1微法拉以下，参与谐振、偶合、选频、限流、等。

当然也有大容量高耐压的，多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。

无极性电容种类很多，不一一赘述。

4、容量不同。

前面已经讲过同体积的电容器介质不同容量不等，不一一赘述。

5、结构不同。

原则上讲不考虑尖端放电的情况下，使用环境需要什么形状的电容都可以。

通常用的电解电容（有极性电容）是圆形，方型用的很少。

无极性电容形状千奇百变。

像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等，看在什么地方用了。

当然还有无形的，这里无形指的就是分布电容。

对于分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。

电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。

一、电解电容在电路中的作用1，滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。

在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰．2，耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。

二、电解电容的判断方法电解电容常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。

判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量．具体方法为：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，用数字式万用表测量时表笔互调)，正常时表针应先向电阻小的方向摆动，然后逐渐返回直至无穷大处。

表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢，说明电容的容量越大，反之则说明电容的容量越小．如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻指示值很小或为零，则表明此电容已击穿短路．因万用表使用的电池电压一般很低，所以在测量低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测量正常，但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象．三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。

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，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热．当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂损坏．2．加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V，此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求．但是，假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V 以上时，最好选择耐压30V以上的电解电容。

直插式电阻电容封装与尺寸图解之前介绍过贴片式电阻电容封装与功率映射关系，本文看一下直插式电阻电容封装尺寸，由于直插式无源器件体积普遍要比贴片式要大一些，而且直插式器件在制作PCB时需要打孔，焊接工艺跟贴片式也有差别，较为麻烦，相对而言，直插式电阻电容多是面向大功率电路应用。

本文图文并茂，看完想不懂都难。

贴片类电容电阻请参考文章贴片电阻电容封装规格、尺寸和功率对应关系。

一、直插式电阻封装及尺寸直插式电阻封装为AXIAL-xx形式（比如AXIAL-0.3、AXIAL-0.4），后面的xx代表焊盘中心间距为xx英寸，这一点在网上很多文章都没说清楚，单位为英寸。

这个尺寸肯定比电阻本身要稍微大一点点，常见的固定（色环）电阻如下图：常见封装：AXIAL-0.3、AXIAL-0.4、AXIAL-0.5、AXIAL-0.6、AXIAL-0.7、AXIAL-0.8、AXIAL-0.9、AXIAL-1.0。

尺寸大小如下图（AXIAL-0.3，默认焊盘直径为62mil，其中焊孔直径为32mil）：另外很多热敏、压敏、光敏、湿敏电阻的封装很像个电容，或看起来根本不像个电阻器，如下图，这类电阻可以参照下文的无极电容封装来设计，比如RAD-0.2等等。

而可调式电阻器封装也很有特点，比如引导的独特性，很多引脚宽度也不能使用传统的圆形，一般都不能按照上述封装进行，需要遵照产品手册进行单独设计。

如下图：二、直插式电容封装及尺寸1、无极电容常见的电容分为两种：无极电容和有极电容，典型的无极电容如下：无极电容封装以RAD标识，有RAD-0.1、RAD-0.2、RAD-0.3、RAD-0.4，后面的数字表示焊盘中心孔间距，如下图所示（示例RAD-0.3）。

2、有极电容有极电容一般指电解电容，如下图：下图是电解电容和固态电容图，这类电容都是标准的封装，但是高度不一定标准，包括很多定制的电容，需根据产品设计特点进行选择。

图中灰白色的那种就是，很多主板上经常吹嘘的所谓的固态电容，固态电容稳定性要稍好一点。

实训项目2电容元件的认知与识别一、实训概要主要介绍电容器的基本知识及结构特点。

要求学生掌握三方面内容：（1）电容器的类型、符号及标识；（2）各种电容器的特点及应用环境；（3）电容器的检测技巧。

学习时，要自始至终以认识电容器、检测电容器、了解各种电容器的应用为重点。

二、实训目的1、了解电容器的分类和常任电容器的性能。

2、了解电容器标志识别。

3、掌握电容器的测量方法。

三、实训原理电容器是储存电荷的容器，它的容量决定了它对电荷的存储能力。

若将两块彼此绝缘的金属极板面对面放置，就构成了一个最简单的电容器。

电容器的容量单位为法拉第，简称法，用F 表示。

法拉第这个单位太大，常用比法拉第更小的单位，如毫法（mF ）、微法（μF ）、纳法（nF ）、皮法（PF ）等。

一、电容器主要参数1. 电容器的电路符号电容器的电路符号如图——所示。

2．电容器型号命名例如，某电容器标注为CZD-250-0.47-±10%，其含义如下：C ZD 250 0.47±10%3．电容量电容量是指电容器储存电荷的能力。

常用单位：法（F ）、微法（μF ）、皮法（pF ）。

三者的关系为：1pF=10-6μF=10-12 pF 。

通常，容量在微法级的电容器直接在上面标注其容量，如47 F，但皮法级的电容用数字标注其容量，如332即表明容量为3 300pF，即最后位为十的指数，这和用数字表示电阻值的方法是一样的。

国家规定了一系列容量值作为产品标称。

固定电容器的标称容量系列如表1.4所示。

表1.4 固定式标称容量系列E24、E12、E6二.电容器的分类按电容器的容量是否可调来分，电容器可分为：固定电容器、可变电容器及微调电容器。

按电容器所用的介质来分，可分为：有机介质电容器、无机介质电容器、气体介质电容器、电解电容器。

固定电容器4.电解电容器电解电容器的介质是一层极薄的金属氧化膜，氧化膜的金属基体是电容器的阳极（正极），另一块未氧化的金属极板是电容器的阴极（负极）。

电容的特性结构任务目标；电容器的特性、结构、参数、误差等级及标注方法。

学习目标；了解电容器的特性、结构、参数、误差等级及标注方法。

电容器是电路的基本组件之一，它是电力系统和电子技术中最常见的一种组件。

在电力系统中它可以起到补尝电压的作用，在电子系统中可以起到滤波、隔直、耦合、旁路等作用，还可以利用它出现电火花的作用。

可见电容器是一种应用非常广泛的电子组件，学习和认识电容器非常重要，不懂电容器，以后的电子电路就无法去分析。

1、什么是电容器被绝缘物分开而又相互靠近的两个导体的总体称电容器（简称电容）。

电容器是由两块金属板做电极，中间夹一层绝缘体（也称电解质）所构成，当你在金属板间加上电压时，极板上就会储存电荷，所以说电容器实际上也是一种能储存电荷的容器。

电容器的内部结构如图1所示。

图1 电容器的内部结构2、电容器在电路中的图形符号电容器在电路中用字母“C”表示，其电路符号如图2所示。

图2电容器电路符号a）为固定电容b）为电解电容的简化符号c）为电解电容d）为可变电容e）为微调电容f）为国外电解电容符号3、电容器的分类1.按结构分类：固定电容、可变电容、微调电容。

2.按介质材料分类：以空气为介质、电解介质、无机介质、有机介质。

3.按封装形式分类：圆柱形、长方形、圆片型、球型、方形等。

4.按用途分类：高频电容、低频电容、高压电容、低压电容。

5.按极性分类：有极性电容和无极性电容。

4、电容器的特性电容器的特性是通交隔直，也就是说，交流电可以通过，而直流电不可以通过，为什么呢？电容器的特性要比电阻器复杂得多，掌握和弄通电容器的特性是分析电路的关键所在，很多情况下，对电路工作的工作原理分析不正确或根本无从下手，其原因是对元器件的特性不了解，所以掌握电容器的主要特性及其相应的变化是分析电容器参与电路工作原理的基础。

1）电容器的通交特性电容器接在交流电路中（交流电的电压绝对不能超过接入电容器的直流耐压），由于交流电的大小和方向在随着时间的变化而变化，致使电容器进行反复的充电和放电，电路中相应不断的出现交变的电流，电路中一直有交流电流的流动，就好似交流电能直接通过电容器，即通交流。

电容详解⼀、基本概念电容：亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量。

电容器：①定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是⼀种容纳电荷的器件;②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。

电容值：电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的⽐值，叫电容器的电容。

在电路学⾥，给定电势差，电容器储存电荷的能⼒，称为电容（capacitance），标记为C。

电容单位：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）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）。

排容：由若⼲个电容排列⽽成的电容阵列，若⼲个参数完全相同的电容，它们的⼀个引脚都连到⼀起，作为公共引脚，其余引脚正常引出。

⼆、电容分类2.1. 按照结构2.1.1固定电容器：不能调节的,我们称之为定值电容。

2.1.2可变电容器：它由⼀组定⽚和⼀组动⽚组成，它的容量随着动⽚的转动可以连续改变。

把两组可变电容装在⼀起同轴转动，叫做双连。

可变电容的介质有空⽓和聚苯⼄烯两种。

空⽓介质可变电容体积⼤，损耗⼩，多⽤在电⼦管收⾳机中。

聚苯⼄烯介质可变电容做成密封式的，体积⼩，多⽤在晶体管收⾳机中。

2.1.3微调电容器：半可变电容也叫做微调电容，它是由两⽚或者两组⼩型⾦属弹⽚，中间夹着介质制成。

调节的时候改变两⽚之间的距离或者⾯积。

它的介质有空⽓、陶瓷、云母、薄膜等2.2.按极性有极性电容和⽆极性电容，有极性使⽤时要注意⽅向。

2.3.按介质CBB电容（聚丙烯），涤纶电容、瓷⽚电容、云母电容、独⽯电容、（铝）电解电容、钽电容等。

2.3.1叠层陶瓷贴⽚电容（MLCC） <⽆极性 >采⽤多层结构，往往⼀个MLCC内部多达⼏⼗层，甚⾄更多。