电容基础知识培训
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说到电子产品,电容算是一种常用的器件了,无论电源电路、音频电路、射频电路都统统离不开它,今天就来一起分享下电容的基础知识。
一、电容的含义电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷的储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。
一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。
电容的公式为:C=εS/4πkd其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。
常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。
在电容元件两端电压u的参考方向给定时,若以q表示参考正电位极板上的电荷量,则电容元件的电荷量与电压之间满足q=Cu。
电流等于单位时间内通过某一横截面的电荷量,所以得到I=dq/dt,因此电流与电容的关系是I=dq/dt =C(du/dt) 。
该式表明,电流的大小与方向取决于电压对时间的变化率,电压增高时,du/dt》0,则dq/dt》0,i》0,极板上电荷增加,电容器充电;电压降低时,du/dt《0,则dq/dt 《0,i《0,极板上电荷减少,电容器反向放电。
当电压不随时间变化时,du/dt=0,则电流I=0,这时电容元件的电流等于零,相当于开路。
故电容元件有隔断直流的作用。
二、电容的容值电容的符号是C,在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系如下:1法拉(F) = 1000毫法(mF) = 1000000微法(μF);1微法(μF) = 1000纳法(nF) = 1000000皮法(pF)。
三、电容的参数1.标称容值与误差电容量即电容加上电荷后储存电荷的能力大小。
电容量误差是指其实际容量与标称容量间的偏差,通常有±10%、±20%,用在射频电路中PI匹配中的电容±0.5%、±0.75%的小误差电容。
电容旳基本知识和检测措施[构造特点][性能指标][命名措施][选用常识][检测措施]一、基本知识电容器是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。
电容器一般叫做电容。
按其构造可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。
1.常用电容旳构造和特点常用旳电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。
表1常用电容旳构造和特点电容种类电容结构和特点实物图片铝电解电容它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲旳铝带做正极制成。
还需要通过直流电压解决,使正极片上形成一层氧化膜做介质。
它旳特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在规定不高时也用于信号耦合。
电解电容有正、负极之分,使用时不能接反。
有正负极性,使用旳时候,正负极不要接反。
纸介电容用两片金属箔做电极,夹在极薄旳电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。
它旳特点是体积较小,容量可以做得较大。
但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。
金属化纸介电容构造和纸介电容基本相似。
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,一般用在低频电路中。
油浸纸介电容它是把纸介电容浸在通过特别解决旳油里,能增强它旳耐压。
它旳特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。
玻璃釉电容以玻璃釉作介质,具有瓷介电容器旳长处,且体积更小,耐高温。
陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。
它旳特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,合合用于高频电路。
铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,合合用于低频电路。
薄膜电容构造和纸介电容相似,介质是涤纶或者聚苯乙烯。
涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,合适做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。
电解电容基础知识培训首先,在深入学习了解电解电容之前,我们必须给电容下个定义,这里我援引一位IT界资深硬件专业人士万鹏先生的一个定义:电容就是两块导体之间夹杂着一块绝缘体而构成的一种电子元器件。
从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,并且不考虑介质漏电和自放电效应,电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。
电容的产量占到全球电子元器件产量的40%以上。
基本上所有的电子产品,里面都有电容的存在。
电容是两块导体(阴极和阳极)夹杂着一块绝缘体(介质)构成的电子元器件。
因此,电容首先按照介质来分类。
根据介质的不同,可将电容分为三大类:无机介质电容、有机介质电容和电解电容。
这里,我们着重研究电解电容。
如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话,那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。
我国电解电容年产量 300亿只,且年平均增长率高达 30%,占全球电解电容产量的 1/3以上。
大家别小看电解电容,它其实是一个国家的工业能力和技术水平的反映。
世界上最先进的电解电容的设计和生产国是美国和日本,顶级的电解电容器的生产工艺要求非常高,别看我国电解电容产量这么高,可是各项核心技术都掌握在其它国家手里,我国也就能算来料加工的“世界工厂”而已,自主力量还很薄弱,并且生产的产品也都以低档的为主。
因此,对于电解电容的研究,具有十分重要的意义。
2. (电解)电容的作用:电容的用途非常多,主要有如下几种:1 隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过;2 退耦:为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路,将不需要的交流信号去掉;3 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;4 温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响进行补偿,改善电路的稳定性;5 计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数;6 调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机;7 滤波:电源电路中将交流电压滤成平滑的直流电压减小负载电路的纹波干扰;8 储能:储存电能,用于必须要的时候释放。
MLCC电容基础知识一、电容基本概念电容是电子设备中常用的元件,主要用于储存电能。
电容的基本单位是法拉,常用的单位还有微法和皮法。
电容由两个平行金属板组成,相对的两个板之间加入绝缘物质,从而储存电能。
电容的特性主要包括隔直通交、储能、滤波等。
二、MLCC电容特点MLCC(多层陶瓷电容)是一种微型化、高容值、低成本、可靠性高的电子元件,其优点包括以下几点:1. 高容值:由于采用了多层结构,MLCC的容值可以做得很大,最高可达数万法拉。
2. 微型化:MLCC的体积小,尺寸精度高,可以满足现代电子设备对元件微型化的要求。
3. 低成本:MLCC的制造成本较低,价格相对较低,有利于降低电子设备的成本。
4. 高可靠性:MLCC的电气性能稳定,温度系数小,寿命长,可靠性高。
5. 良好的温度稳定性:MLCC的温度系数较小,可以在较宽的温度范围内保持稳定的电气性能。
三、MLCC电容分类根据其应用领域的不同,MLCC电容可以分为以下几类:1. 常规型MLCC:主要用于一般电子产品中,如通信设备、消费电子产品等。
2. 高压型MLCC:用于高压电路中,其容量和耐压值都较高。
3. 特种陶瓷型MLCC:具有一些特殊性能的陶瓷材料制成,如微波介质陶瓷等。
4. 高频型MLCC:主要用于高频电路中,其电气性能稳定且损耗较低。
四、MLCC电容应用MLCC电容因其具有多种优点,应用广泛。
其主要应用于以下几个方面:1. 通信设备:通信设备中需要大量的电容来滤波、耦合、去耦等,MLCC电容的高频性能好、可靠性高、成本低等特点使其成为通信设备的首选电容。
2. 计算机主板:计算机主板上的数字电路中需要大量的电容来滤波和去耦,MLCC电容的小型化和高容值等特点使其成为计算机主板上的首选电容。
3. 汽车电子:汽车电子中的电路需要承受高温和振动等恶劣环境条件,MLCC电容的高可靠性和高稳定性等特点使其成为汽车电子中的首选电容。
4. 工业控制:工业控制中的电路需要高精度和高稳定性等特点,MLCC 电容的温度稳定性好和容量范围广等特点使其成为工业控制中的首选电容。
电容的基础知识-基础电子什么是电容电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制电路等方面。
用C表示电容,电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF一、电容器的型号命名方法国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。
依次分别代表名称、材料、分类和序号。
部分:名称,用字母表示,电容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。
第四部分:序号,用数字表示。
用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介二、电容器的分类1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。
2、按电解质分类有:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。
3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。
4、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。
5、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。
6、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。
7、调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。
8、高频耦合:陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。
9、低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。
10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
三、常用电容器1、铝电解电容器用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.容量大,能耐受大的脉动电流,容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波。
§1-3 电容器很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元器件,它是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。
一、电容器与电容量1.电容器电容器就是储存电荷的容器。
在两个导体之间隔以绝缘物即可构成一个电容器。
这两个导体叫做电容器的极板,而中间的绝缘物称为介质。
电容器的图形符”,文字符号为“C ”。
为了衡量电容器储存电荷本领的大小,引入电容量这一物理量,其定义为:电容器任一极板上所储存的电荷量Q 与两极板间电压U 的比值,叫做电容器的电容量,用符号“C ”表示。
即:C =U q (1-11) 式中 q ——任一极板上的电荷量,C ;U ——两极板间的电压,V ;C ——电容量,F 。
在实际使用中,一般电容器的电容量都比较小,因而常用比较小的单位,如微法(μF )、纳法(nF )和皮法(pF )。
它们之间的换算关系为:1μF =10-6 F1nF =10-9 F1pF =10-12 F使电容器带电的过程称为充电,使电容器失去电荷的过程称为放电。
电容器和电容量通常都被称为电容,但两者的意义不同。
前者表示元件的名称,后者表示物理量的名称。
电容器制造好以后,电容量就是一个定值。
但不只是成品电容器中才有电容量,实际上任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体之间都存在有一定的电容量。
二、电容器的种类和额定值1.电容器的种类电容的种类有很多,从原理上可以分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等;从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等;从容量是否可调可以分为:固定电容器、可变电容器、微调电容器等。
常用的几种电容器如图1-17所示。
图1-17 常用的几种电容器2. 电容器的主要性能指标电容器的性能指标有标称容量、允许误差、额定工作电压、介质损耗和稳定性等。
其中最主要的指标是电容量、允许误差和额定工作电压,一般都直接标在成品电容器的外壳上,常称为电容器的标称值。
电容器基础知识解析引言:电容器作为一种重要的电子元件,在各个领域起着重要的作用。
它的基础知识对于理解电路原理和应用具有重要意义。
本文将对电容器的基础知识进行解析,包括电容器的概念、分类、工作原理以及在电路中的应用等方面进行详细介绍。
一、电容器的概念和分类1.1 电容器的概念电容器是一种能够储存电荷的电子元件,由两个导体(通常为金属板)之间隔着一层绝缘介质构成。
当电压施加在电容器上时,正负电荷会在两个导体板之间积累,形成电场。
电场的强度与电容器的电容量有关,单位为法拉(F)。
1.2 电容器的分类根据电容器的结构和使用领域,电容器可以分为以下几类:(1)电解电容器:由两个金属板之间的电解质构成,具有较大的电容量和体积。
(2)陶瓷电容器:利用陶瓷介质隔离两个金属板,具有较小的体积和较高的工作频率。
(3)塑料电容器:利用塑料介质隔离,体积较小且具有较高的绝缘阻抗。
(4)超级电容器:利用电化学原理,具有较大的电容量和瞬时储能特性。
(5)变压器电容器:用于电力系统中,具有较高的电容量和耐高电压特性。
二、电容器的工作原理电容器的工作原理基于电场的产生和储存。
当电压施加在电容器上时,两个导体板之间的电场被激发出来,在导体板上积聚正、负电荷。
这种电荷的分布会造成电流的流动,直到电容器充电满或放电完毕。
当电容器充电或放电时,储存在电容器中的能量会相应地增加或减少。
三、电容器在电路中的应用3.1 直流电路中的电容器应用(1)滤波电容器:在直流电源电路中,使用滤波电容器去除直流电源中的纹波信号,使其更加稳定。
(2)耦合电容器:用于耦合两个不同的电路,传递信号。
(3)绕组电容器:在变压器等电感元件中加入电容器,能够增加电感元件的谐振频率和电力因数。
3.2 交流电路中的电容器应用(1)相位移电容器:在交流电路中,通过改变电容器的电路连接方式和数值,能够实现对电流或电压的相位移动,用于电路的调整和补偿。
(2)共模抑制电容器:用于抑制共模信号,减少电路中的干扰。