电容器

电容器是一种在电场中蓄电的装置。电容器的典型应用是电源中的平滑滤波器、交流放大器中的级间通信电路、电子设备电源轨上的噪声过滤等。

电容器的电气特性由其设计和所用材料的特性决定。

在为特定设备选择电容器时,应考虑以下情况:

a) 电容器的电容量要求值(μF、nF、pF),

b) 电容器的工作电压(电容器在不改变其参数的情况下可以长期工作的电压的最大值),

c) 所需的精度(电容器电容值的可能分散),

d) 容量温度系数(电容器容量对环境温度的依赖性),

e) 电容器稳定性,

f) 电容器在额定电压和给定温度下的介质泄漏电流。(可以指定电容器的介电电阻。)

电容器

表 1-3 显示了不同类型电容器的主要特性。

表 1. 陶瓷、电解和金属化薄膜电容器的特性

电容器参数 电容器类型 基于金属化薄膜的陶瓷电解电容器 电容范围 2.2 pF 至 10 nF 100 nF 至 68 μF 1 μF 至 16 μF 精度(电容器电容值的可能分散),% ±10 和 ±20 -10 和 +50 ± 20 电容器的工作电压,V 50 — 250 6.3 — 400 250 — 600 电容器稳定性 Sufficient Poor Sufficient 环境温度范围,OS -85 至 +85 -40 至 +85 -25 至 +85

表 2. 云母电容器和基于聚酯和聚丙烯的电容器的特性

电容器参数 电容器类型 云母 聚酯基 聚丙烯基电容器 电容范围 2.2 pF 至 10 nF 10 nF 至 2.2 μF 1 nF 至 470 nF 精度(电容器电容值的可能分散),% ±1 ±20 ±20 电容器的工作电压,V 350 250 1000 电容器稳定性 优秀 良好 良好 环境温度范围,OS -40 至 +85 -40 至 +100 -55 至 +100

表 3. 基于聚碳酸酯、聚苯乙烯和钽的云母电容器的特性

电容参数

冷凝器类型

基于聚碳酸酯

基于聚苯乙烯

基于钽

电容器容量范围 10 nF 至 10 μF 10 pF 至 10 nF 100 nF 至 100 μF 精度(电容器容量值的可能偏差),% ±20 ±2.5 ±20 电容器的工作电压,V 63 — 630 160 6.3 — 35 电容器稳定性优秀 良好 足够的环境温度范围,OS -55 至 +100 -40 至 +70 -55 至 +85

陶瓷电容器用于去耦电路,电解电容器也用于去耦电路和平滑滤波器,金属化薄膜电容器用于高压电源。

用于声音再现设备、滤波器和振荡器的云母电容器。聚酯电容器是用于直流电压电路的通用电容器和聚丙烯电容器。

聚碳酸酯电容器用于滤波器、振荡器和计时电路。聚苯乙烯和钽电容器也用于同步和分离电路。它们被认为是通用电容器。

电容器

使用电容器的小注意事项和提示

您应该始终记住,电容器的工作电压必须随着环境温度的升高而降低,并且为了确保高可靠性,有必要建立一个大的电压储备。

如果规定了电容器的最大连续工作电压,则指的是最高温度(除非另有规定)。因此,电容器总是在一定的安全范围内运行。但必须保证其实际工作电压在允许值的0.5-0.6级。

如果电容器有一定的交流电压限制,这是指频率为(50-60)赫兹。对于更高的频率或脉冲信号,必须进一步降低工作电压,以避免由于介电损耗导致设备过热。

具有低漏电流的大电容器可以在设备关闭后相当长的时间内保持积累的电荷。为确保更高的安全性,应在放电电路中与电容器并联一个 1 MΩ (0.5 W) 的电阻。

在高压电路中,电容器常串联使用。为了均衡它们上的电压,您需要将一个电阻为 220k0m 至 1 MΩ 的电阻器与每个电容器并联连接。

使用电阻器来均衡电容器电压

米。 1 使用电阻均衡电容电压

陶瓷传输电容器可以在非常高的频率(超过 30 MHz)下工作……它们直接安装在设备外壳或金属屏幕上。

无极性电解电容器的容量为 1 至 100 μF,专为 有效值紧张 50 V。此外,它们比传统(极性)电解电容器更昂贵。

为电源滤波器选择电容器时,需要注意充电电流脉冲的幅度,它可能会大大超过允许值……。例如,对于容量为 10,000 μF 的电容器,此幅度不会超过 5 A。

当使用电解电容作为去耦电容时,需要正确判断其夹杂物的极性... 这种电容的漏电流会影响放大级的模式。

在大多数应用中,电解电容是可以互换的……你只需要注意它们的工作电压值即可。

聚苯乙烯电容器外箔层上的引线通常标有色标。它必须连接到电路的公共点。

在高频下,电容器的寄生电感的电阻增加,这会恶化其特性。图 2 显示了一个简化的电容器等效电路,其中考虑了输入的电感。

等效高频电容电路

米。2 高频电容器的等效电路

电容器颜色编码

对于大多数电容器,列出了它们的标称容量和工作电压。但是,也有颜色编码。

有些电容器标有两行铭文。第一行显示它们的容量(pF 或 μF)和准确度(K = 10%,M — 20%)。第二行显示允许的直流电压和介电材料代码。

独石陶瓷电容器标有三位代码,第三位表示前两位必须加上多少个零才能得到以皮法为单位的容量。

表示电容器额定值的颜色代码 (288kb)

一个例子。电容器代码103是什么意思?代码 103 意味着您需要为数字 10 分配三个零,然后您得到电容器的电容 — 10,000 pF。

一个例子。电容器标记为 0.22 / 20 250。这意味着电容器的电容为 0.22 μF ± 20%,设计用于 250 V 的恒定电压。

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