任務(wù)四電容的認(rèn)識與應(yīng)用電路基礎(chǔ)知識任務(wù)四電容的認(rèn)識與應(yīng)用電路基礎(chǔ)知識14.2電容器

－電容器特性“豐富多彩”1、定義：是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時(shí)，電極上就會(huì)儲存電荷，所以電容器是儲能元件（即儲存電荷的容器）。2、特點(diǎn)：①它具有充放電特性和阻止直流電流通過，允許交流電流通過的能力（隔直通交）。②在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此電容器上的電壓不能突變。③電容器的容抗與頻率、容量之間成反比。即分析容抗大小時(shí)就得聯(lián)系信號的頻率高低、容量大小。電路基礎(chǔ)知識4.2電容器電路基礎(chǔ)知識23、作用：電容器廣泛應(yīng)用于各種高、低頻電路中和電源電路中，起退耦、耦合、濾波、旁路、諧振、降壓、定時(shí)等作用。名詞解釋：1)濾波：指濾除干擾信號、雜波等2)耦合：指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路連接起來并使之相互影響的方法3)退耦：指消除或減輕兩個(gè)以上電路間在某方面相互影響的方法4)旁路：指與某元件或某電路相并聯(lián)，其中某一端接地，將有關(guān)信號短接到地5)諧振：指與電感并聯(lián)或串聯(lián)后，其自由振蕩頻率與輸入頻率相同時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象。電路基礎(chǔ)知識3、作用：電路基礎(chǔ)知識3耦合電容示意圖作用解說用在耦合電路中的電容器稱耦合電容C1是接在VT1和VT2兩極放大器之間的耦合電容阻容耦合放大器和其它電容耦合放大器電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流的作用。VT1C1VT2電路基礎(chǔ)知識耦合電容示意圖作用解說VT1C1VT2電路基礎(chǔ)知識4VD1C濾波電容示意圖作用解說用在濾波電路中的電容器稱濾波電容C1為電源濾波電容電源濾波和各種濾波電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號從總信號中去除。電路基礎(chǔ)知識VD1C濾波電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識5電路基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)知識6諧振電容示意圖作用解說用在LC諧振電路中的電容器稱諧振電容C1為并聯(lián)諧振電路中的諧振電容LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需要這種電容電路可采用電路基礎(chǔ)知識諧振電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識7SP1SP2C1分頻電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識SP1SP2C1分頻電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識8S1R1C1消火花電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識S1R1C1消火花電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識9C1R1微分電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識C1R1微分電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識10R1C1積分電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識R1C1積分電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識11VT1R1C1旁路電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識VT1R1C1旁路電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識12CR1V1退耦電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識CR1V1退耦電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識13VT1CC1R1高頻消振電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識VT1CC1R1高頻消振電容示意圖作用解說電路基礎(chǔ)知識144.2.1電容器的型號命名方法電容器的型號一般由四部分組成CC/TCBBCYCD（方向）CBCLCA30第一部分主稱c第二部分介質(zhì)材料第三部分分類第四部分序號電路基礎(chǔ)知識4.2.1電容器的型號命名方法第一部分主稱c第二部分介質(zhì)154.2.2電容器的主要參數(shù)及標(biāo)志方法電容器的主要參數(shù)有標(biāo)稱容量、允許誤差和額定電壓。1、標(biāo)稱容量：是標(biāo)志在電容器上的“名義”電容量。其標(biāo)識方法如下：（1)直標(biāo)法：①直接標(biāo)明容量和單位。如15v220uF470p250v特殊情況

有些電容采用“R”表示小數(shù)點(diǎn)。如R47uF表示0.47uF如果是“零點(diǎn)零幾”常把整數(shù)位的零省去。如：01uF表示0.01uF②只標(biāo)數(shù)字不標(biāo)單位的表示法（體積小的）如普通電容器上標(biāo)：“3”表示3PF，對電解電容“47”表示47uF一般不帶小數(shù)點(diǎn)的整數(shù)10000pF以下,無單位表示pF帶小數(shù)點(diǎn)的不標(biāo)單位表示uF.電路基礎(chǔ)知識4.2.2電容器的主要參數(shù)及標(biāo)志方法電路基礎(chǔ)知識16（2）字母表示法

國際電工會(huì)(IEC)推薦的標(biāo)注方法。常用2-4位數(shù)字和一個(gè)字母（表示數(shù)值的量級）來表示。單位p＝10－12Fn=10-9Fu=10-6Fm=10-3F字母表示小數(shù)點(diǎn)的位置如1P5=1.5PFm6=600uFu1=0.1uF10m=10000uF330n=0.33uF1p0＝1pFR33＝0.33uF（3）數(shù)碼法：通常由3位數(shù)字表示，從左標(biāo)起，第一位、第二位為電容量值的有效數(shù)字，第三位為倍率。數(shù)碼表示的電容量的單位為pF。如103表示10×103＝0.01uF229表示22×10-1＝2.2pF（注意：第三位9表示10-1）電路基礎(chǔ)知識（2）字母表示法電路基礎(chǔ)知識17（4）色標(biāo)法

與電阻器的色標(biāo)法一樣。單位為PF。讀碼方向從頂部向引腳方向讀（注意色環(huán)寬度為其它顏色的兩倍，表示相同顏色的2個(gè)色環(huán)）。一般有三條色環(huán)組成，第一、二條表示有效數(shù)，第三條表示倍率（零的個(gè)數(shù)），單位pF。電路基礎(chǔ)知識（4）色標(biāo)法電路基礎(chǔ)知識182、誤差是實(shí)際電容量對于標(biāo)稱電容量的最大允許偏差范圍。誤差有3種表示方法①直接標(biāo)出誤差的％數(shù)②將電容器允許誤差分為三級，即Ⅰ級為±5％；Ⅱ級為±10％；Ⅲ級為±20％。（CD可能大于III級）③還有字母表示的誤差。如104K表示0.1uF±10%3、額定工作電壓指電容器在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，長期可靠地工作所能承受的最高直流電壓，又稱耐壓值。其值通常為擊穿電壓的一半。常用電容器的工作電壓系列：6.3v、10v、16v、25v、40v、50v、63v、100v、160v、250v、400v、500v、。。。。。。2500v。電路基礎(chǔ)知識2、誤差電路基礎(chǔ)知識194、漏電流：電容器的介質(zhì)材料不是絕對絕緣體，它在一定的工作溫度及電壓條件下，也會(huì)有電流流過，此電流即為漏電流。一般電解電容的漏電流較大。5、絕緣電阻：也稱漏電阻，是指電容器兩極之間的電阻。與漏電流成反比,一般電容器的絕緣電阻在108-1010Ω之間。電路基礎(chǔ)知識4、漏電流：電容器的介質(zhì)材料不是絕對絕緣體，它在一定的工作溫204.2.3電容器的種類、結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)一、按結(jié)構(gòu)分類：1、固定電容器：電容量不變。2、可變電容器：電容量可變，在一定范圍內(nèi)可連續(xù)調(diào)整，常有“單聯(lián)”“雙聯(lián)”可變電容器之分?？勺冸娙萜饕话阋钥諝庾鼋橘|(zhì)，也可以有機(jī)薄膜做介質(zhì)。它們一般由若干形狀相同的金屬片連接成一組“定片”和一組“動(dòng)片”，動(dòng)片可通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變插入定片的面積，從而改變電容量?？勺兎秶嚎諝饨橘|(zhì)：100PF-1500PF體積較大薄膜介質(zhì)：15PF-550PF體積小用途：主要用于電子儀器、廣播電視設(shè)備、通訊設(shè)備和收音機(jī)調(diào)臺。電路基礎(chǔ)知識4.2.3電容器的種類、結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)電路基礎(chǔ)知識213、半可變電容器：也叫微調(diào)電容器，電容量可在微小的范圍內(nèi)調(diào)整。半可變電容器一般分為薄膜介質(zhì)和陶瓷介質(zhì)兩種。這種電容器以分?jǐn)?shù)形式表示最大、最小容量范圍，一般為幾十PF。如：7/30PF?？勺兎秶罕∧そ橘|(zhì)：5PF-45PF陶瓷介質(zhì)：0.3PF-22PF用途：薄膜介質(zhì)用于收音機(jī)、收錄機(jī)、電子儀器等振蕩電路作電路補(bǔ)償。陶瓷介質(zhì)用于高頻調(diào)諧的高頻振蕩回路。電路基礎(chǔ)知識3、半可變電容器：也叫微調(diào)電容器，電容量可在微小的范圍內(nèi)調(diào)整22二、按介質(zhì)材料分類漆膜電容器CQ有機(jī)介質(zhì)紙介電容器cz－金屬化紙介電容CJ有機(jī)薄膜介質(zhì)電容器滌綸CL聚苯乙烯CB聚丙烯CBB陶瓷電容器CC無機(jī)介質(zhì)電容云母電容器CY玻璃釉電容器CI玻璃膜電容器CO鋁電解電容器CD電解電容器鉭電解電容器CA鈮電解電容器CN電路基礎(chǔ)知識二、按介質(zhì)材料分類電路基礎(chǔ)知識23電解電容器（CD、CA）：是以鋁、鉭、鈮等金屬氧化膜作介質(zhì)的電容器，應(yīng)用最廣泛的是鋁電解電容器。1、鋁電解電容（CD）優(yōu)點(diǎn)：容量范圍大。缺點(diǎn)：體積大、頻率特性差、介質(zhì)損耗大，容量誤差大（最大允許誤差－20%－100%)，耐高溫性差，存放時(shí)間長容易失效。作用與選用：有極性的電解電容在中、低頻電路中作交流旁路、信號耦合（1-22uF）、退耦（47-220uF）、隔直和電源濾波（100-10000uF）之用。一般不能用于交流電源電路。無極性的電解電容常用于音箱分頻器電路、電視機(jī)S校正電路和單相電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路。比無極性電容絕緣電阻低，漏電流大，頻率特性差，所以限于頻率較低的范圍。電路基礎(chǔ)知識電解電容器（CD、CA）：是以鋁、鉭、鈮等金屬氧化膜作介質(zhì)24參數(shù)：容量范圍0.47－10000uF額定電壓范圍6.3－450V外觀：藍(lán)色、黑色和灰色2、鉭電解電容：優(yōu)點(diǎn)：介質(zhì)損耗低，頻率特性好，耐高溫（200℃），漏電流小，體積比鋁電解電容小。缺點(diǎn)：成本高，耐壓低（160v以下）。用途：廣泛用于通訊、航天、軍工及家用電器各種中低頻電路和積分、時(shí)間常數(shù)設(shè)置電路中。參數(shù)：電容量0.1-1000uF額定電壓范圍6.3-125v電路基礎(chǔ)知識參數(shù)：容量范圍0.47－10000uF電路基礎(chǔ)知識253、紙介電容器（CZ）：電極用鋁箔或錫箔做成，絕緣介質(zhì)采用浸臘的紙相疊后卷成圓柱體，外包防潮物質(zhì)（如金屬殼）。大容量的紙介電容器常在鐵殼里灌滿電容器油以提高耐壓強(qiáng)度，被稱為油浸紙介電容器。特點(diǎn)：在一定體積內(nèi)可得到較大電容量（可達(dá)100uF），工作電壓范圍寬（可達(dá)6.3KV），價(jià)格低廉。但穩(wěn)定性差，電容量不易控制，體積大，損耗大，精度低。由于電感最大，不適宜在高頻下使用。作用：用于低頻電路的旁路和隔直。（目前使用不多）電路基礎(chǔ)知識3、紙介電容器（CZ）：電極用鋁箔或錫箔做成，絕緣介質(zhì)采用26金屬化紙介電容（CJ）：采用真空蒸發(fā)技術(shù)在涂有漆膜紙上再蒸鍍一層金屬膜作為電極，它與普通紙介電容相比，具有體積小，容量大，擊穿后自愈能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。作用：一般用于低頻電路中和穩(wěn)定性要求不高的電路。如洗衣機(jī)電機(jī)啟動(dòng)電容。參數(shù)：耐壓高（63v－1.6KV）電容量從6500pF-30uF常用：CJ10、CJ11等系列。電路基礎(chǔ)知識金屬化紙介電容（CJ）：采用真空蒸發(fā)技術(shù)在涂有漆膜紙上再蒸鍍274、有機(jī)薄膜電容器：是用聚苯乙烯、聚丙烯或滌綸等有機(jī)薄膜代替紙介質(zhì)做成的各種電容器。①滌綸電容器（CL）：是一種正溫度系數(shù)無極性電容器。優(yōu)點(diǎn)：體積小、容量較大（10PF-4uF）、耐高溫、耐高壓（63v-630v）、耐潮濕、價(jià)格低。近幾年又有0.1-10uF小電容出現(xiàn)體積為原來的三分之一。缺點(diǎn)：溫度系數(shù)較大。用途：一般用于各種電視機(jī)、儀器儀表的中、低頻電路中做旁路、耦合、退耦和隔直流。（是目前主流產(chǎn)品）②聚丙烯電容器（CBB）:是一種負(fù)溫度系數(shù)無極性電容器。優(yōu)點(diǎn)：體積小、損耗小、性能穩(wěn)定、絕緣性能好、容量大（可達(dá)幾十uF）、耐高壓（63v－2Kv）。用途：廣泛用于要求較高的中、低頻電子電路或做為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電容器。代替大部分聚苯乙烯、云母電容。（是目前主流產(chǎn)品）電路基礎(chǔ)知識4、有機(jī)薄膜電容器：是用聚苯乙烯、聚丙烯或滌綸等有機(jī)薄膜代替28③聚苯乙烯電容器（CB）：以聚苯乙烯薄膜作介質(zhì)的電容器，是一種負(fù)溫度系數(shù)無極性電容器。優(yōu)點(diǎn)：耐壓高（幾百伏－幾千伏）、高頻損耗小、絕緣電阻高（可達(dá)10000MΩ以上）、容量大（可達(dá)幾十uF)，精度可達(dá)千分之五，電容量穩(wěn)定，是目前應(yīng)用廣泛的一種。缺點(diǎn)：體積大、但溫度系數(shù)較大、耐熱性差（最高75℃），電烙鐵焊接時(shí)間不能太長。用途：可在中、高頻電路中使用。常用于濾波器及對容量要求精確的電路中。如電子琴電路常采用。電路基礎(chǔ)知識③聚苯乙烯電容器（CB）：以聚苯乙烯薄膜作介質(zhì)的電容器，是一29電路基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)知識305、云母電容器（CY）：是以云母片做介質(zhì)的電容器，再壓鑄在膠木殼內(nèi)制成。優(yōu)點(diǎn)：高頻性能穩(wěn)定，損耗小，漏電流小，耐壓高，耐高溫，絕緣電阻大，溫度系數(shù)小，分布電感小，電容量精度高。缺點(diǎn)：容量小，成本高，體積較大。用途：用于高頻電路中作信號耦合、旁路和調(diào)諧、脈沖等要求較高的電路。參數(shù)：電容量：5-51000PF工作電壓：50-7kv精度：±0.01%早期使用高性能產(chǎn)品電路基礎(chǔ)知識5、云母電容器（CY）：是以云母片做介質(zhì)的電容器，再壓鑄在膠316、瓷介質(zhì)電容器（CC）：以高介電常數(shù)、低損耗的陶瓷材料為介質(zhì)做成。按性能分為高頻瓷介電容（CC)、低頻瓷介電容(CT)。瓷介電容器外涂保護(hù)漆的顏色表示電容器的溫度系數(shù)。藍(lán)色和灰色表示正溫度系數(shù)，其它顏色為負(fù)溫度系數(shù)。其中黑色溫度系數(shù)最小，淺綠色溫度系數(shù)最大。高頻瓷介電容：具有溫度補(bǔ)償特性的復(fù)合型陶瓷材料制成。溫度系數(shù)小，穩(wěn)定性高，損耗低，耐壓高。最大容量不超過1000PF。耐壓160v、250v、500v等幾種。常用有CC1系列園片型。用途：主要用于高頻、特高頻、甚高頻電路中做調(diào)諧或溫度補(bǔ)償。電路基礎(chǔ)知識6、瓷介質(zhì)電容器（CC）：以高介電常數(shù)、低損耗的陶瓷材料為介32低頻瓷介電容：屬鐵電陶瓷作介質(zhì)，介電系數(shù)高，容量大（最高可達(dá)0.1uF），工作電壓有0.5KV、1KV、2KV、5KV幾種，體積小，損耗和絕緣電阻性能較高頻差。用途：廣泛用于中、低頻電路中作隔直、耦合、旁路和濾波。常用有CT1、CT2、CT3系列。獨(dú)石電容器：是用鈦酸鋇為主的陶瓷材料燒結(jié)制成的多層疊片狀超小型電容器（相當(dāng)于幾個(gè)陶瓷電容并聯(lián)）。具有性能穩(wěn)定，耐高溫，耐潮濕，容量大（10PF-10uF），漏電流小，可靠性好，成本低。其缺點(diǎn)是工作電壓低（低于100v）。用途：廣泛用于各種電子產(chǎn)品尤其是小型電子產(chǎn)品中做諧振、旁路、耦合、濾波等。常用有CT4低頻，CC4高頻系列。另外液晶手表中采用的是微型獨(dú)石電容。電路基礎(chǔ)知識低頻瓷介電容：屬鐵電陶瓷作介質(zhì)，介電系數(shù)高，容量大（最高可達(dá)33電路基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)知識347、玻璃釉電容（CI）：是以鈉、鈣、硅等按比例混合作介質(zhì)的電容器。特點(diǎn)：它具有瓷介電容的優(yōu)點(diǎn)，體積比同容量的瓷介電容小，外形與獨(dú)石電容相似，其容量范圍為4.7PF-0.47uF,耐壓主要有63v和100v兩種，損耗低，漏電流小，其介電常數(shù)在很寬頻率范圍不變，耐高溫（溫度可達(dá)200℃）。用途：主要用于高頻旁路或退耦電路中。常用型號CI2。（不是目前主流產(chǎn)品）電路基礎(chǔ)知識7、玻璃釉電容（CI）：是以鈉、鈣、硅等按比例混合作介質(zhì)的35電路基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)知識36電路基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)知識374.2.5電容器的選擇與代換一、選擇方法：1、選擇合適的型號根據(jù)電路要求，一般用于低頻耦合、旁路、去耦等，電氣性能要求較低時(shí)，可采用紙介電容器、電解電容、滌綸電容器等。在中頻電路中，可選用0.01-0.1uF的紙介、金屬化紙介、有機(jī)薄膜、瓷介電容器；高頻高壓電路中應(yīng)選用高頻瓷介或云母電容器；若要求在高溫下工作，應(yīng)選用玻璃釉電容器。在電源濾波和退耦電路中，選用電解電容器。2、合理確定電容器的容量和誤差大多數(shù)情況下，對電容器容量要求并不嚴(yán)格，與規(guī)定的標(biāo)稱值大致相同即可。電容器誤差選擇，在低頻耦合、去耦、電源濾波等電路中，可選用5％、10％、20％、30%。但在振蕩回路、延時(shí)電路、音調(diào)控制電路中，精度要高些，在各種濾波器電路中選擇高精度（誤差小于5%）的電容器。電路基礎(chǔ)知識4.2.5電容器的選擇與代換電路基礎(chǔ)知識383、耐壓值的選擇為保證電容器正常工作，應(yīng)選電容器的耐壓值大于實(shí)際工作電壓，在電路中，有時(shí)會(huì)發(fā)生波動(dòng)使工作電壓升高。因此應(yīng)留有足夠的余量，對于一般電路應(yīng)使耐壓值高于實(shí)際工作電壓的20%。波動(dòng)大的電路應(yīng)選更大的余量（1.5-2倍）。但不是越大越好，除了經(jīng)濟(jì)（耐壓越高體積越大價(jià)格越高），對電解電容而言，高耐壓電容用于低壓電路，額定容量會(huì)減小。4、高頻電容不能用低頻電容代替。反之可以。5、電容器應(yīng)具備足夠的絕緣電阻，一般絕緣電阻應(yīng)大于幾百－幾千MΩ，絕緣電阻越小，漏電越嚴(yán)重。6、有些場合還要考慮電容器的工作溫度范圍、溫度系數(shù)等參數(shù)。電路基礎(chǔ)知識3、耐壓值的選擇電路基礎(chǔ)知識39二、常見故障與代用1、常見故障：電容器的常見故障是擊穿（短路）、斷線（開路）、漏電和容量減小四種。2、代用：①保證容量基本相同，除精密電路（如調(diào)諧電路）可有20%