电容说明
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电容容量的标注法有两种,一是数字和字母相结合,如10p代表10pF,4.7p表示4.7F。
其特点是省略F,小数点部分用p,n,u,m表示。
二是用三位数表示,第一第二位为有效数字位,第三位为倍率。
表示有效数字后的零的个数,电容量的单位是pF。
文字法中的容量允许偏差和工作温度的字符代表意义
容量允许偏差的字母
负温度用字母表示,正温度用数字表示。
例如:一个电容标志是682JC4表示电容的容量是6800pF±5﹪,工作温度范围是从-40到+125℃。
色标法:
与电阻相似,对于园片或矩形片状电容器,非引线段部的一环为第一环,以后一次是第二,第三,第四环等,一般有4~5个环,距离其他环较远的那环代表电容特性或工作电压。
各颜色代表的意思如下:
几种固定电容:
纸介电容器:
结构:其电极用铝箔或锡箔,绝缘介质时浸腊的纸,相叠后转成圆柱形,外包防潮物质。
优点:在一定体积里可得到较大的容量,构造简单,价格低廉:
缺点:稳定性不高,介质损耗大,固定电感也大。
用途:低频电路的旁路和隔直电容,其容量在100p放-10uF.
大容量的电容器常在铁壳里灌满电容器油或变压器油,借以提高耐压强度,此称为油浸电容,其耐压可高达数千伏。
金属化纸介电容用蒸发的方法将金属附着纸上作为电容,体积较小。
纸介电容允许误差分为三级:±5﹪,±10﹪,±20﹪。
B,陶瓷电容:
结构:介质是高介电常数和低损耗的陶瓷材料,做成管形或圆片形,两面喷上银层,然后烧
成银质薄膜,外表涂漆。
外形为圆状和管状的。
优点:介质损耗和固定电感小,可工作在高频范围。
且体积小,稳定性好。
容量在10000pF以内,工作电压有63V,160v,250v,500v
C,云母电容器:
结构及特点:以云母为介质,具有很高的绝缘性,在高频下的损耗也很小,漏电流小,固定电感小,性能很稳定,容量比较小(从几十pF到几万pF),误差分为四级:
±2﹪±5﹪±10﹪±20﹪;
目前使用聚脂乙烯电容或涤纶电容CL、聚丙烯CBB、聚苯乙烯CB代替云母电容,也具有工作温度高、损耗小、耐压高、绝缘电阻大特点,而且在很大频率范围内性能稳定。
D,电解电容:
结构:是以铝,鉭,铌,钛等金属氧化膜作为介质,应用比较多的是铝电解电容。
在铝质圆筒内装入两条绕成卷的铝箔带组成两极,两卷之间填满糊状的电介质(或浸过电解液的纸),在经过直流电压电解处理,使一个电极的铝箔形成一层氧化铝作介质绝缘体。
电解电容器具用极性,当极性接反时,电解向反方向进行,氧化铝变薄,漏电流剧增,如果加在两端的直流电压不是很小,电容器将会因发热过度而爆炸。
应用:由于容量不稳定,随时间和温度变化剧烈,且绝缘电阻低,损耗大,久
置不用,氧化铝层变薄,绝缘电显著减小,耐压也变低。
而且电解液易挥发,使容量变小,甚至不能用。
鉭电解电容器或铌电解电容器由于稳定性好、漏电流小,体积小,可满足要求电容稳定性好,且不占很大位置的电路中。
铝电解电容的基本结构,它由阳极(anode )、在绝缘介质上附着的氧化铝构成的铝层,接收极的阴极铝层,和真正的由电解液构成的阴极。
电解液浸透在两个铝层间的纸上。
氧化铝层是通过电镀在铝层上,相对于加在其上的电压来说是非常薄的,很容易被击穿,导致电容失效。
氧化铝层可以承受正向的直流电压,如果其承受反向的直流电压,其很容易在数秒内失效。
这个现象被称为‘ Valve Effect ’,这就是为什么铝电解电容拥有极性的原因,如果电解电容的两个电极都有氧化层,则形成无极性电容。
许多文章报道了铝电解电容阀值现象的机理,这里介绍占权威地位的一个解释阀值现象的理论,叫做氢离子理论( Hydrogen ion theory ),当电解电容承受反向直流电压的时候,即电解液的阴极承受正向电压而氧化层承受负电压,集合在氧化层的氢离子就将穿过介质达到介质和金属层的边界,转化成氢气,氢气的膨胀力使得氧化层脱落,,因此电流在击穿电解液后直接流通电容,电容失效,这个直流电压非常小,在 1~2V 的反向直流电压作用下,铝电解电容在几秒钟就会因为氢离子效应而立即失效。
相反,当电解电容承受正向电压时候,负离子集结在氧化层之间,因为负离子的直径非常大,其并不能击穿氧化层,所以能承受较高电压。
1. 阳极( anode ):阳极铝层,即电解电容的正极。
2. 阴极( cathode ):电解液层。
3. 电介质( Dielectric di ):附着在铝层表面的氧化铝层。
4. 阴极箔( Cathode Foil ):连接电解液和外部的层,这层在制作中并不需要氧化,但是在实际中由于在蚀刻过程中铝容易被氧化,所以其形成了一个自然被氧化的氧化层,这个氧化层可以承受 1~2v 的电压。
5. 绝缘纸 (spacer paper): 隔离阴极和阳极,让他们不直接短接,并吸附一定量的电解液。
4)电容的选用和性能检测:
对于要求不高的低频电路和直流电路,用价格低廉的纸介或金属化纸介电容器,也选用低频磁介电容(CT)。
要求较高的高频和音频电路,可选塑料薄膜电容(CB,CL)。
高频电路中,一般选用高频磁介(CC)、云母或穿心磁介电容,
电源滤波,退耦,旁路等电路需要大电容的,一般用铝电解电容;
鉭(或铌)电解电容的性能稳定可靠,但价钱高,一般要求较高的定时,延时电路中;对于电视机行的输出级和电源级等有高压的电路,一般选用高压磁介或其他专用型高压性电容。
在风扇等交流电路中,通常用专用型交流电容。
对于可变和微调电容,如果体积无仿,应选用空气型的。
使用时应将动片接地。
电解电容要分清正负极性。
A,漏电情况和容量的检测:
用万用表R×1或R×100档检测容量大于0.047uF的电容,小于0.047uF 的用R×10K的检测,容量太小时万用表无反应,此时指针指示∞表示无漏电流,
但不能判断它的容量。
)。
检测时,将红黑表笔接电容两端,观察表针摆动角度,摆幅越大容量越大。
摆动至某值后指针回指到∞附近,所示值越大,说明电容漏阻越大。
一般正常的电
解电容为数百K以上,其他电容为∞。
若所测电容使表针摆幅与正常电容相近,
且漏阻很大,说明电容使好的。
测量一次后,最好交换表笔再测一次,这样好比较电容的质量。
对电解电容可以判断正负极性:两次测量中表针指示漏电阻大的那次黑表笔所测的那段为+
极性。
应注意,有的电解电容的反相漏阻只有数K或数十,但正向漏阻正常,这
些电容属于质量较差或贮存较长,最好不用。
利用指针式万用电表直接测量电容器的电容量,具体方法:
首先,将万用表置于欧姆端,调零;其次,将待测电容两端短路,将电容所贮存的
电荷放掉;再次,将万用表的两表笔接电容的两根引脚(对于电解电容,红色表笔
接负端,黑表笔接正端)。
此时,表针摆到最大角度(设此角度对应电阻为R),然
后逐渐的回到测量前的位置,即电阻为∞处(若万用电表指针不能回到∞处,说明
待测电容已经漏电损坏。
用同一电阻档位测量时,一定电容的电容器,其R值也一定,而且待测电容容量越大,R值越小,即R与电容量近似的成反比,R=H/C,式中的H值式
一个恒量,对不同的指针式万用电表,H值的数值是不同的。
用指针式万用电表需注意:1,为提高测量精度,可把电容器电容分为三段,分别用三个不同的电阻档位测量,如小于10uF的可用10K档测量,大于100uF
的用100档测量,10uF~100uF的用1K档测量;2,一个欧姆档应有一个与之对应
的电容刻度盘,并在此档位对欧姆表较零;3,在测量前应将电容两引脚短接放电。