电容器选用的基本知识(上)

電容器選用的基本知識（上）

文/唐凌

在一般電子電路中，尤其是與Hi-Fi有關的各種電路包括HFIFAF 電容器使用的頻度，大致上僅次於電阻器然電阻器使用雖多，而其作用特性種類卻遠較電容器為單純，因為在一張線路圖上，我們常常可以看到有關電阻規格的說明是除特別說明外一律用碳膜1/2瓦，而電容器就沒有那麼方便了。

因為電容器的規格，除了電壓容量之外還有因結構不同而產生的種種形體及特性上的差異，若有選用錯誤，不僅電路不能工作，甚至於將發生危險包括損及其他零件和人體等本文擬就以業餘者為對象，敘述一般電容器的選用常識，因編幅有限，是特將其較實用者優先論述。

一電子電路中的電容器

電容器的基本作用就是充電與放電，但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現象，使得電容器有著種種不同的用途，例如在電動馬達中，我們用它來產生相移，在照相閃光燈中，用它來產生高能量的瞬間放電等等，而在電子電路中，電容器不同性質的用途尤多，這許多不同的用途，雖然也有截然不同之處，但因其作用均係來自充電與放電，所以，在不同用途之間，亦難免有其共同之處，例如傍路電容實際上亦可稱為平滑濾波電容，端看從哪一個角度來解釋。

以下係就一般習慣的稱呼做為分類，來說明電容器在不同電路中的作用和基本要求。

1.1直流充放電電容

電容器的基本作用既是充電和放電，於是直接利用此充電和放電的功能便是電容器的主要用途之一。

在此用途中的電容器，有如蓄電池和飛輪一般的功能，在供給能量高於需求時即予吸收並儲存，而當供給能量低於需求或沒有能量供給時，此儲存的能量即可放出電容器充放電的作用與

電池充放電的作用不一樣，電池不管在充電或放電時，所需之作用時間均較長，因此，它無法在瞬間吸收大量的電能，也無法在瞬間放出大量的電能。

圖1-1是常見的整

流電路，圖中二極

體僅導通下半週

的電流，在導通期

間把電能儲存於

電容器上，在負半

週時，二極體不導

電，此時負載所需

的電能唯賴電容

器供給。

在此電路中，你可能想到，電容器在正半週所充之電能是否足夠維持到負半迵使用關於這個問題，有三個因素來決定 1.交流電在正半週時能否充份供應所需能量 2.電容器在正半週的充電期間，是否能夠儲存充份的能量 3.負載所需的平均電能是多少。

以上三個因素之中，1.2.數字若很大，而3.的需求則很小，即使在理論上亦無法獲得純粹的直流，因為電容器並非在正半週的全部時間都在充電，而只是在正半週的電壓高於電容器既有的電壓時，才有充電的作用在電容器不接負載時漏電流亦不計，其充電的時間只是正半週的前四分之一週電壓上升時及至電壓上升到峰值後，第二個正半週就不再充電了當電容器接上負之後，開始放電，在不充電的時間內，放去了多少電能，在充電時才能回多少電能，正是因為這樣，所以紋波是無法等於零的。

通常的整流充放電電路，都是在交流接近峰值的極短時間內充電，然後做穩定的如前級放大器或不穩定的如B類放大器放電，而放電之量亦僅佔總電容量極小的部份但也有少數電路中的電容是做長時間緩慢充電而後在瞬間大量放電的，這類電路例如照相用之閃光電路和點銲機中之放電電路等，其電容所要求的特性自與一般整流用電容不一樣。

1.2電源平滑濾波及反交連電容

前述的電源整流

電路中的充放電

電容，因有充電及

放電時間之分，故

必然會有紋波存

在，為了盡可能降

低紋波率，可如圖

1-2A另加一電容

為C2，此電容即

純為平滑紋波之

用，在圖中A使用

電感L為交連，B

則為電阻交連，當

使用L為交連

時，有較高之效

率，且設計適切時，有極佳之平滑濾波效果在圖1-2中，如果整流後的負載是穩定的，例如是一只燈泡或一個蓄電池，則C2唯一之作用即為平滑濾波，然若此一電源供給器的負載並不穩定，那麼在C2兩端之電壓，除了含有AC電源的紋波外，亦可能因負載變動而致電壓有所起伏，起伏的幅度隨負載變動幅度而異此時若以同一電源供給兩個不同的負載，而其中又有一個負載對電壓極為敏感時，那麼第一個負載的電流變化，便可能影響第二個負載的動作，例如立體聲兩聲道間的串音，又如前後級共用電源而動作相位復為同相時可能引起之超低頻振盪等為了防止類似這種來自電源的交連作用，可在每一負載前單獨加上一電容，此謂之反交連電容，如圖1-2C之C2及C3。

1.3高低通帶通及分類

當電容器兩端被

加上極性不變的

電壓時，電容器就

會充電，而此電壓

雖極性不變電壓

卻隨時改變時，電

容器兩端將保持

最高電壓值，這種現象，在前節中，我們己予敘述在本節中，

我們想要討論的乃是，當一只電容器的兩被加上一電壓和極性隨時均在變化的壓時，情況又是如何？

請看圖1-3A當圖

中a點的電壓對b

點而言為正時，電

容器做第一次充

電，充電的方向是

近a端為正，b端

為負，在整個充電過程中，由於電容器內部原先無電能，而現在必須使它儲存電能，所以必有電能消耗，雖然這種消耗被儲存在一如蓄水池一樣的電容器上，而無疑地，在電路內一定有電流流通，既有電流流通，就可以把電容器看成是導電的。

接著，當a點電壓對b點而言到達正的最高值之後，又開始降低，此時由於圖1-3A 的電路中沒有像圖1-2中一樣的單向導電二極體，所以當a點對b點電壓比電容器二端電壓低時，電容器就開始放電，放電的方向當然和充電時的方向相反，既然有放電現象，就有電流，有電流，我們可以把電容器看成是導電的。

a點的電壓一直下降，直到和b一樣，，然後仍繼續下降，此時a點的電壓比b點的電壓低，或者我們可以說a點對b點而言變成負的了於是電容器由放電動作變成反向充電，一直要延續到a對b而言到達最大的負值這整個過程中，儘管a對b而言，經歷了由正到負的變化，而對電容器的作用卻只是a 對b由高到低，方向並無改變，所以電容器由正向的放電一直到負向的充電，均維持著同一電流的方向當然，它也是導電的而這個方向的導電作用一直要延續到a對b而言，越過最高的負值，使電容器做負向的放電。

在此整個狀況的變化中，我們要注意三種現象低電容器在整個電壓變化的過程中所表現的，雖然都是可以導電的，然其導電的量，是否就是電源所能提供的最大的量呢這就未必了，例如電容器的容量若很小，在充電的時候，只能充少量的電，而放電時，也就將所充電能放完為止，所以可以想像電容量愈大，導電量也愈大第二電容器充電是須要時間的，當電容量對電源所供給的能量而言，是很小的時候，電容兩端的電壓可以緊密地追隨電源電壓的變化，而電流卻似乎是提前於電壓變

化90度，因此a由負到正時電流是一個方向，而由正的最大值到負的最大值又是一個方向，而電壓則是由負到正再回到零為一個方向，越過零軸後才變換另一方向第三也是在本節中所主要敘述的現象，也就是當電容量固定的時候，我們把電源變化的頻率加快或減慢，其產生的情況將與電容量大小的變化是一樣的，也就是當頻率高時，相當於容量加大，所以它導電的量也愈大，反之電源頻率低時，相當於容量減小，導電量也小。

導電量既有大有小，便有類於電阻的功能，但多少與電阻的導電性質有別，不同的情況是電阻的導它僅與本身的阻值有關，而電容則除與容量有關外，還必須是交流，且與交流的頻率有關我們把其中同與不同的部分綜合之後，將電容的這種導電特性稱之為容抗，容抗概念之確立因係來自與電阻值的對比，是故量度單位乃引用電阻值的單位歐姆Ohm或簡作Ω。

容抗的公式是

Xc=1/2πfc

式中Xc是容抗值，單位為歐姆，f為所加交流頻率，C為容量，單位為法拉。

由上式，我們可以

把一固定容量之

電容器，求出其隨

頻率變化的容

抗，並繪成曲線，

圖1-3B即為0.1微

法電容器的容抗

曲線，我們可以發

現1.容抗和頻率反比 2.當頻率為零直流時，容抗無限大不導電。

利用電容器的這種容抗特性如果把它串聯在電路中就可以使高頻通過得多一點而低頻則通過得少一點反之如把它併聯在電路中則高頻被削弱因為短路掉了得多一點低頻則削弱得少一點串併聯對電路發生的效果可以說正好是相反的。

但必須特別注意的是單純的電容雖有容抗產生但無所表現要使它有明確的表現必須加入其他有別於電容的元件例如電阻就是常加的元件之一。

我們且看圖1-3C

如果AC電源之內

阻非常的小小於

電容對該AC頻率

所呈容抗很多那

麼電容兩端必完全呈現AC電源的它壓但假如AC電源有相當大的內阻大於電容對該AC頻率所生容抗很多則在電容兩端因無足夠的時間可以充電和放電所以所呈現的AC電壓幾乎等於零由以上兩種極端的現象我們發現電源的內阻將決定一既定容量之電容對一定頻率的衰減情形在實際使用中由於電源或訊號源的內阻並不是一項可以掌握的因數所以通常設計時必須將源阻設定得很低然後以外加電阻與電容之配合以達成控制頻率之作用。

圖1-3D所示為最

簡單之RC型高通

或低通網路仔細

地參看此二圖當

可發現其基本結

構並無不同不同的只是電壓的取出點不同而己當電壓是在電容兩端取出時頻率愈高被衰減的就愈多但電壓在電阻兩端取出時頻率愈高則衰減即愈少此即低通或高通網路利用高低通網路的混合組成可以設計成某一特定頻率範圍才能通過網路稱之為帶通網路又利用高通低通及帶通的原理將高中低不同的頻率分別予以取出的就是分頻網路。

1.4傍路

假如在電路中我

們希望將某一頻

率以上或全部交

流成份的信號予

以去掉那麼我們

便可以使用濾波

電容不過在習慣上有少部份的電容濾波作用我們特稱之為

傍路電容例如在電晶體的射極電阻或真空管的陰極電阻上併聯的電容器我們就叫它做傍路電容因為其交流信號乃是經過此而入地之故又如在電源電路中除了數千微法的平滑濾波或反交連電容之外常亦用零點幾微法的高頻專用電容器來將高頻傍路實際上此高頻傍路電容亦可視為高頻濾波及反交連電容。

1.5調諧

在1.3節中我們

曾經提到電容器

的導電情況是在

充電或放電完成

以前所發生的作

用所以電流先電

壓而產生在電子電路中有另外一種元件電感其特性正好與電容相反也就是其電壓先電流而發生這兩種特性相反的元件若予串或並聯在一起那麼在某一特定頻率時電容之電流導前和電感之電流落後使兩者正好重疊於是電流變得最大就成為電流諧振反之電容之電流導前與電感之電流落後使兩者因互差180度而互相對消電流就變成最小此稱為串聯諧振。

串或併聯諧振通常被用於效率極高的帶通或濾波網路之中。

1.6振盪

電容器在導通交

流電時因電流和

電壓存在著相位

差所以在有增益

的電路裡很容易

產生振盪。

圖1-6A即為一種移相振盪器圖中的幾個電容把FET洩極間有增益是故周而復始的動作就產生了這就是振盪。

另外使用一串聯的RC接上一尼虹放電管時也可以引發鋸齒波振盪其動作的過程是 1.電源電壓經由R到C充電 2. C

電壓逐漸升高 3.到尼虹放電管放電時電壓時開始放電 4.繼續放電直到放電停止 5.又開始充電以上動作之可能產生其條件為 1.尼虹管之開始放電電壓高於停止放電電壓 2. R所能提供的持續電流小於尼虹管放電電流。

1.7分壓

電容器對一特定

頻率之交流電既

會產生容抗而容

抗的性質又類於

電阻是故將兩個

容抗串聯時亦與

電阻串聯一樣會產生分壓的作用由於容抗與容量成見於高頻衰減器上如圖1-7就是示波器或高頻電壓表輸入電路中之衰減器基本上乃以電阻為分壓衰減之基礎但為了減輕潛佈電容對輸入阻抗的影響所以每一分壓電阻均併上一電容此電容量之間簡易決定方法是使所有的R*C值均相等。

1.8標準電容

和標準電阻一樣是被用於比較其他電容之用的特殊電容器容量精確品質極為安定但售價亦非常高昂。

二電容器的特性

2.1電容器的構造

電容器既有如上一章所述的種種用途與功能那麼它的構造究竟如何容量又是怎樣形成的呢。

請看圖2-1A設有

兩塊金屬片互相

靠近但並不連接

在一起當此二金

屬片被加上電壓

時由於正負電荷互相吸引使得施加電壓除去時兩金屬片上仍維持著原有的電荷這就是容電作用就此簡單的範例中我們可以想像如果金屬片相對的面積愈大容納電荷的面積就

愈大而金屬片間隔愈小電荷作用力愈強所以以上兩項因素可以決定電容量的大小。

2.2介質與極化作用

上一節中我們所

敘述的兩片金屬

片互相靠近之後

所形成的電容是

假定兩金屬片間

之間隙沒有任何

其他物質存在也就是以真空做為假想的。

在實際構造上真空的結構自然是有些困難的尤其是在真空而又必須維持一定間隙的時候所以通常我們會在其間加入不導電的物質例如不將空氣抽去時中間便隔以空氣或如大多數的電容均使用雲母油紙或塑膠膜為絕緣等。

當兩極片間加上絕緣物質後電荷是否仍然互相吸引呢答案是仍然可以相互吸引只是它們由直接的吸引變成了間接吸引此間接吸引之作用則來自絕緣物質內部的極化作用Polarization因為絕緣物質雖然不導電但在其分子內部有等量的負電子和正電子正手本來這些正負電子均呈雜亂無章的排列形成平衡的局面當此絕緣物質被介於兩極片間時極片的電荷吸引了這些電子造成規則的同一方向的排列一如鐵分子受磁化的情形一樣由是極片上的電荷作用經由這些排列整齊的電子而到達對方使得絕緣物質在此變成了靜荷的媒介體故稱此絕緣物質為介質。

當二互相靠近的金屬片間加入介質之後其容量除受相對面積距離影響之外亦與介質之種類有關如若以空氣真空時之標準為1 不同介質對容量的影響稱為介質係數例如玻璃為4到7 石蠟為2 雲母6到8 煤油2 純水81 等等所以當我們想獲得或製造一個容量很大的電容器時必從三方面入手一是加大相對面積但體積會很龐大二是縮小間隙會造成絕緣不良三使用介質係數較大的物質為介質也要考慮物理及絕緣特性。

2.3極化時間與適用頻率

介質之極化作用並不是隨靜電場之產生而立刻發生的換句話說當二極片加上電壓後必須等待一段反應時間極化作用才能完成極化的時間當然很短不過如果電容器要工作在高頻率的時候極化作用所需時間就是很重要的因素。

以不同的物質來擔任介質所需的極化時間並不一樣一般說來強極性化合物的極化時間較快因為它在本極化前分子己呈雙極化而無極物質Nonpo-lar Substance 則需先被誘導為雙極性分子後再極化之不僅時間較慢誘電率介質係數亦低是故不宜做為需容器之介質。

2.4電容量

在2.1節中我們曾述及兩金屬片相對面積愈大或間隔愈小均能使作用力依比例增加另外亦能以選擇適當的介質加強誘電效果如以公式表之即

在式中為介質係數是以真空時之介電常數所求出的各種介種常數A為相對面積單位是平方公尺d為距離單位為公尺C為電容量單位為法拉Farad簡作F 又因在電子電路中此基本單位的量太大了所以常用微法拉或尼諾法拉或微微法拉。

一法拉的容量是指一伏特的電壓加於電容器時此電容器能儲存一庫倫Columb的電荷時的容量。

2.5電容器的耐壓

電容兩端所施加之電壓若提高則其電荷亦增加但是實際上此電壓並不能任意加高因為電容器二極片間之距離很小電壓升高後可能產生電曇Corona即火花放電而致電容遭到破壞是故每一個電容器除了註明容量之外工作電壓也是一個非常重要的使用數據。

2.6電容器的

串併聯

假如有單位面積

之二金屬片形成

一固定的電容量

C 則此金屬片之面積若增加為二單位時容量亦為2C 二單位面積之金屬片未必一定是在一整大張面積各單位間以導體互為連結此稱為電容器之併聯。

電容器實施併聯後其總電容量為各併聯電容量之和亦即：

在某些特殊的情形下電容器亦可串聯使用電容器串聯使用電容器串聯時串聯容量之倒數為各容量之倒數和亦即：

C = C1 + C2 + C3 …+ Cn

在某些特定的情

形下電容器亦串

聯使用電容器串

聯時串聯容量之

倒數為各容量之

倒數和亦即：

1/C = 1/ C1 + 1/ C2 + 1/C3 …+ 1/Cn

電容器實施串聯後會產生分壓作用其分壓比為電容量之倒數比因此雖施予直流電壓除非所有串聯電容量均一樣否則串聯後之總耐壓值並非各耐壓值之和。

2.7電容器之等價電路

以上所述均為一理想的電容器亦即是只計電容不計其他。

事實上電容器由

於製造技術或要

求忽略等原因除

了有容量之外亦

存在著併聯的或

串聯的或串聯的

內電阻和串聯電

感圖2-7A即其等價電路。

電路中之g為漏電阻乃因介質或封裝材料之電導絕緣電阻

之倒數所引起更清楚地說就是介質或封裝材料並不是絕對絕緣的既非絕對絕緣便有漏電是故漏電流乃因漏電阻所產生漏電流會消耗電能並不是我們所需要的但不同介質和結構會有不同的漏電流在使用時宜視實際要求而選定之。

圖中之Rs為串聯電阻串聯電阻值主要來自電極片和引線之實效電阻此電阻若不能忽略那麼電容器在充放電過程中必因此而消耗一部份電能而變成熟不僅虛耗功率電容器本身亦易因熟而遭破壞。

計量串聯電阻所產生的影響時常以功率因數Power factor或逸散因數Dissipation factor的倒數來表示然而在小容量不做功率用途時時卻以Q來表示Q是逸散因數的倒數。

圖中之Ls為串聯電感產生之原因主要是由於部份電容器之內部結構是由二長條的金屬箔片間以介質後纏繞而成電感對交流電會產生感抗它與容抗的相移特性正好相反是故在高頻工作時串聯電感的存在宜特別注意。

三電容器的種類

電容器由於電極的材質介質和構造的不同有許許多多的種類同時由於新材質與介質的出現市上也經常會出現一些新式的電容器所以電容器種類及其特性的辨認實是一從事電路設計裝配及維護者所不可缺的知識。

由外形構造方面來看電容器有固定容量的有可調容量的有圓筒型有方塊形有餅狀的也有燈泡形的外型的辨認一般較為容易但有些內部的結構並無從由外觀辨別除非在封裝體上有文字註記又者由於大部份電容器的生產均是供給裝配廠商的生產使用他們有一些特定的規格是難以在封體上全部加以註記的凡此在業餘使用的情形下唯賴使用者綜合自己對電容器的知識予以研判和選擇以下所舉是一些常見的電容器的構造與特性。

3.1油浸紙質電容Oil impregnated Paper Capacitor

亦簡稱為紙

質電容它是

以金屬箔多

為鋁箔間以

絕緣薄紙再

相間捲繞而

成繞成之後

先行真空乾

燥除去水份再含浸絕緣油並予封裝而成。

油浸紙質電容之容量穩定性極高耐壓通常亦在200 400或600V以上沒有極性適合在交流狀況下使用在真空管機器中使用頗多缺陷是單位容量之體積很大。

3.2金屬化紙質電容Metallized Paper Capacitor

金屬化Metallized是近年所發展出來的一種技術即在介質的一面以真空蒸著一層很薄的金屬以代替傳統中以金屬箔片為電極的方法金屬化技術的好處是可以縮小單位容量的體積並且當介質遭到意外擊穿後有自我恢復Selfhealing作用。

金屬化紙質電容的構造是在絕緣紙上蒸著鋅或其他金屬後再依油浸紙質電容之製法予以捲繞乾燥浸油封裝而成特性與紙質電容差不多但體積較小此類電容之註記為。

3.3陶瓷電容器Ceramic Capacitor

以圓片狀之陶瓷為

介質在兩面鍍上銀

離子引線封裝而

成。

由於陶瓷成份不同

通常所之見陶瓷電

容有兩類：

一高介電率陶瓷電容器High K Ceramic Capacitor即所用陶瓷之介質係數極高可在很小的面積內獲得較高的電容量但由於介電率的影響容量誤差可能較大唯此類電容器因介質特性及非捲繞而成有極佳之高頻特性是故通常使用於高頻傍

路電路中。

二溫度補償用陶瓷電容Temperature Compensating Ceramic Capacitor使用具溫度補償特性之陶瓷為介質一般容量均不大由數PF到數十PF並在頂端塗有紅黑黃等顏色以資鑑別其溫度補償特性通常用於極高頻電路之諧振或傍路。

3.4聚乙酯膜電容器Polyester Film Capacitor

通常稱為Mylar電

容是常見的塑膠

薄膜電容之一以

一種

Polyethylene terep

hthalate ISO或簡稱

為PET的聚乙酯類

塑膠薄膠薄膜為介質並以金屬箔為宿極間繞而成有有感式和無感式兩種繞法是固態化電路中最常見的低容量電容雜音指數低。

以大新TSC製之PEF系列為例主要規範如次

工作溫度–40度到+85度

容量範圍0.001微法到0.47微法

容量誤差有J=正負5% K=正負10%及M=正負20%三級

工作電壓50 100V 200V 等三級

逸散因數0.8%在25度到85度1KHz時

3.5金屬化聚乙酯膜電容器Metallized Polyester Film Capacitor

介質與節所述之

聚乙酯膜電容器

相同但不與金屬

箔間繞而是以金

屬化技術蒸著鋁

或鋅金屬再捲繞而成通常使用無感式繞法並有方型或圓筒或扁筒以及與聚乙酯電容相同等數種外形容量則較大。

以下是大新製普通形電容之主要規範：

容量範圍0.01微法到10微法

容量誤差有K=正負10%及M=正負20%二級

工作電壓100V 250 400V 630等

溫度範圍-40度到+85度

逸散因數1%

大新另有一替MEE扁筒型MET圓筒型包裝之金屬化聚乙酯電容規範與前者大約相同兩者主要用於AC電路交連傍路高頻濾波等。

3.6聚苯乙烯膜電容器Polystyrene Film Capacitor

聚苯乙烯簡

稱為PS亦

為塑膠薄膜

之一種多

與金屬箔捲

繞成筒狀

小容量之高

頻電路應用

較多。

以下是大新製PSE臥式及PSA 電容之主要規範：

工作溫度度到度

容量範圍到微法

容量誤差有正負正負正負及正負四級

電壓範圍及等三級

值容量小於時最小為

3.7聚丙烯膜電容器Polypropylene Film Capacitor

簡稱

為PP

電容

由聚

丙烯

膜與

金屬

箔間

繞而成有有感和無感式繞法兩種特點與Mylar電容相近唯一般之耐壓值略高。

大新製之PPN型電容即屬此類主要規範如下：

容量範圍0.001到0.47微法

容量誤差分J=正負5% K=正負10%及M=正負20%三級

適用電壓250V 400V 及630 三級

適用溫度-40度到+85度

逸散因數0.1%

3.8金屬化聚丙烯膜電容器Metallized Polypropylene Film Capacitor

以聚丙烯膜蒸著金屬後捲繞製成之電容單位體積容量加大且有自我恢愎作用。

3.9雲母電容器Mica Capacitor

之電容器因

雲母性脆不能

捲繞欲增加

容量時只能

以層積法製造

之稱為層積

型雲母電容

Stuck Mica Capacitor 其外形多為方塊狀。

另外亦可在雲母上塗上銀化雲母電容其外型與塑膠料電容近似雲母電容有極高的頻率響應常用於極高頻電路中。

3.10鋁電解電容器Aluminum Electrolytic Capacitor

利用高純度的鋁

箔先行腐蝕形成

多孔性粗糙之表

面表面積擴展

而後實施電解使

表面形成非導電

的氧化膜以此氧

化膜為介質捲繞

成之電容器。

電解電容器在單

位體積內之容量

較一般電容均大

主要是因為鋁箔

經腐蝕後有效的

表面積可擴張到

10到50倍而以

氧化鋁膜為介質

其介質係數亦較

一般介質為高在

單位體積內能產生極大的電容對電路運用佔有極大的優勢尤其在電源電路中電容器的運用似非電解電容器莫屬。

但是相對地鋁箔電解電容和其他質料的電容器相較亦有它

的缺點例如：

?內部損耗大：此主要是由於電解液所形成的電阻加上相對於容量下鋁箔及接點本身的電阻所形成此內電阻

在等價電路上為串聯電阻亦即影響逸散因數的因素。在

大電流充放電時，可能會引致發熱等現象。

?靜電容量誤差大：因為電解電容器的大部分電容量是依靠鋁箔表面凹凸不平的曲面及電解形成的氧化膜介質

所形成，而此二者不管在進行處理或使用時，性質均不

安定，使得許多電解質電容器的容量誤差為標示值的

-20％到+80％。為此項缺陷在電源電路中並無所影響。

?漏電流大：主要是因為介質特性的關係，此在使用於交連等需要隔絕直流之處宜特別注意。

?長期儲存後，漏電流有增大及容量降低之傾向：此乃由於氧化鋁膜長期浸漬在電解液中，使鋁膜的介質特性劣

化所致，但可於施加電壓若干時間後恢復之。

3.12鋁固體電解電容

通常是以鋁粉燒結成粒狀物在經化成以半導體為介質形成陰極，陽極則仍用電解鋁箔者，是為鋁固體電解電容，單位容量之體積較大，一般很少見。

3.13鉭電解電容

採用高純度之鉭為陽極片，構造與電解電容器相似。但其陽極除採用與鋁電解電容一般為鋁箔外，近年來以多改用鉭粉燒結，經化成形成介質面。由於陰極形成之不同，鉭電解電容亦如鋁電解電容一般，有濕式及固體兩種，濕式者以強酸電解液為陰極，固體者以二氧化錳及碳粉並銲錫導出陰極。

鉭電解電容之信賴度，一般較鋁電解電容為高，但其製造成本亦高。

待續.......

电容器选用的基本知识(上)

電容器選用的基本知識（上）文/唐凌在一般電子電路中，尤其是與Hi-Fi有關的各種電路包括HFIFAF 電容器使用的頻度，大致上僅次於電阻器然電阻器使用雖多，而其作用特性種類卻遠較電容器為單純，因為在一張線路圖上，我們常常可以看到有關電阻規格的說明是除特別說明外一律用碳膜1/2瓦，而電容器就沒有那麼方便了。因為電容器的規格，除了電壓容量之外還有因結構不同而產生的種種形體及特性上的差異，若有選用錯誤，不僅電路不能工作，甚至於將發生危險包括損及其他零件和人體等本文擬就以業餘者為對象，敘述一般電容器的選用常識，因編幅有限，是特將其較實用者優先論述。一電子電路中的電容器電容器的基本作用就是充電與放電，但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現象，使得電容器有著種種不同的用途，例如在電動馬達中，我們用它來產生相移，在照相閃光燈中，用它來產生高能量的瞬間放電等等，而在電子電路中，電容器不同性質的用途尤多，這許多不同的用途，雖然也有截然不同之處，但因其作用均係來自充電與放電，所以，在不同用途之間，亦難免有其共同之處，例如傍路電容實際上亦可稱為平滑濾波電容，端看從哪一個角度來解釋。以下係就一般習慣的稱呼做為分類，來說明電容器在不同電路中的作用和基本要求。 1.1直流充放電電容電容器的基本作用既是充電和放電，於是直接利用此充電和放電的功能便是電容器的主要用途之一。在此用途中的電容器，有如蓄電池和飛輪一般的功能，在供給能量高於需求時即予吸收並儲存，而當供給能量低於需求或沒有能量供給時，此儲存的能量即可放出電容器充放電的作用與

電池充放電的作用不一樣，電池不管在充電或放電時，所需之作用時間均較長，因此，它無法在瞬間吸收大量的電能，也無法在瞬間放出大量的電能。圖1-1是常見的整流電路，圖中二極體僅導通下半週的電流，在導通期間把電能儲存於電容器上，在負半週時，二極體不導電，此時負載所需的電能唯賴電容器供給。在此電路中，你可能想到，電容器在正半週所充之電能是否足夠維持到負半迵使用關於這個問題，有三個因素來決定 1.交流電在正半週時能否充份供應所需能量 2.電容器在正半週的充電期間，是否能夠儲存充份的能量 3.負載所需的平均電能是多少。以上三個因素之中，1.2.數字若很大，而3.的需求則很小，即使在理論上亦無法獲得純粹的直流，因為電容器並非在正半週的全部時間都在充電，而只是在正半週的電壓高於電容器既有的電壓時，才有充電的作用在電容器不接負載時漏電流亦不計，其充電的時間只是正半週的前四分之一週電壓上升時及至電壓上升到峰值後，第二個正半週就不再充電了當電容器接上負之後，開始放電，在不充電的時間內，放去了多少電能，在充電時才能回多少電能，正是因為這樣，所以紋波是無法等於零的。通常的整流充放電電路，都是在交流接近峰值的極短時間內充電，然後做穩定的如前級放大器或不穩定的如B類放大器放電，而放電之量亦僅佔總電容量極小的部份但也有少數電路中的電容是做長時間緩慢充電而後在瞬間大量放電的，這類電路例如照相用之閃光電路和點銲機中之放電電路等，其電容所要求的特性自與一般整流用電容不一樣。 1.2電源平滑濾波及反交連電容

电解电容器基本知识试题.doc

深圳市青佺电子有限公司电容器基本知识试卷單位﹕ 姓名﹕ 分數﹕ 一﹑选择题（请把正确答案之序号填在前面之括号内）(答案每题不一定为一个/每题2.5分) （）1.本公司生产之电容器为﹕ A.铝质电容器 B.铝质电解电容器 C.电容 D.电解电容器（）2.电容器能贮存（） A.电荷 B.能量 C.质量 D.负荷（）3.表征电容器贮存电量之能力﹐称为此电容器之 A.容量 B.能量 C.质量 D.电荷（）其一般表示单位为﹕ A. 法拉第（F ） B. 法拉（F ） C.安培 D.伏特（）4.电路中表征电解电容器之组件符号﹕ A. B. C. D. （）5.本公司生产之电容器﹐其正箔由( )组成 A.铝箔且表面有一曾致密的氧化膜 B.铁箔 C.两者皆可（）6.电容器真正之负极为﹕（） A.导针 B.铝箔 C.电解液 D.电解纸（）7.本公司生产之电容器之构造: A.电解液电解纸正负导针正负铝箔 B.电解液电解纸铝壳胶盖胶管 C. E/L 电解液铝壳胶盖胶管 D. E/L 胶盖胶管铝壳 ( )8.正箔表面有一层氧化膜﹐它的作用是﹕ A.绝缘 B.非绝缘 C.导体 ( ) 9.电解纸之作用﹕ A.吸收电解液避免正负箔直接接触 B.隔绝正负箔 C.导电 ( ) 10.法拉第定律为﹕ A.d s C ∑= B. s d C ∑= C. s d c C ??= ( ) 11.电容器之电容量与两极间的相对面积成﹕ A.反比 B.正比 C.比例（）13.电解电容器中两极间的距离指﹕ A.电解纸之厚度 B.氧化皮膜之厚度 C.电解纸与氧化皮膜厚度之和（）14.电解电容器之三大特性分别为﹕ A.静电容量损失角泄漏电流 B.阻抗静电容量泄漏电流 C.静电容量损失角阻抗（）15. 计算损失角之公式为（低频下）﹕ A.DF=fCR π2 B.DF=fCV π2 C.DF= CR π2 （）16.漏电流之单位﹕ A.V B. μA C.?

电容器基本常识

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電容器基本常識一﹑電容器的基本構造﹕ 在正負兩極間加入介質（絕緣材料）乃是電容器的最基本構造﹒ 二﹑電容器的總類﹕ 1﹒含油紙質電容（Oil impregnated paper Capacitor）以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒ 2﹒金屬化紙電容（Metallized paper Capacitor） 3﹒聚乙酯膜電容（Polyester Film Capacitor） 4﹒金屬化聚乙酯膜電容（Metallized Polyester Film Capacitor）簡稱MPE 5﹒聚苯乙烯膜電容（Polystyrene Film Capacitor）簡稱P.S.Cap 6﹒聚丙烯膜電容（Polypropylene Film Capacitor）簡稱PP.Cap 7﹒金屬化聚丙烯膜電容（Metallized Polypropylene Film Capacitor）簡稱MPP Cap. 8﹒雲母電容（Mica Capacitor） 9﹒陶瓷電容（Ceramic Capacitor） 10﹒鋁電解電容（Aluminum Electrolytic Capacitor） 11﹒空氣電容（Air Capacitor） 12﹒聚碳酯電容（PC）以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之

电容器基本知识

電容器基本知識一、定義：由兩金屬极板加以絕緣物質隔離所構成的可儲存電能的元件稱為電容器二、代號：“C” 三、單位：法拉(F) 微法(uF) 納法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性：通交流、阻直流因電容由兩金屬片構成，中間有絕緣物，直流電無法流過電容，但通上交流電時，由於電容能充放電所致，所以能通上交流五、作用：濾波、耦合交變信號、旁路等六、電容的串聯、並聯計算 1.串聯電路中，總容量=1÷各電容容量倒數之和例： 2.並聯電路中，總容量=各電容容量之和例：七、電容的標示： 1.直標法：直接表示容量、單位、工作電壓等。如1uF/50V 2.代表法：用數字、字母、符號表示容量、單位、工作電壓等如：“104”表示容量為“100000pF” “Z”表示容量誤差“+80% -20%” “”表示工作電壓“50V” 八、電容的分類 1.按介質分四大類 1).有機介質電容器(極性介質與非極性介質，一般有真合介質、漆膜介質等)

2).無機介質電容器(雲母電容器、陶瓷電容器、波璃釉電容器 3).電解電容器(以電化學方式形式氧化膜作介質，如鋁Al2O3鉭Ta2O5) 4).氣體介質電容器(真空、空氣、充氣、氣膜復合) 2.按結構分四大類 1).固定電容器 2).可變電容器 3).微調電容器(半可變電容器) 4).電解電容器 3.按用途分 1).按電壓分低壓電容器、高壓電容器 2).按使用頻率分低頻電容器(50周/秒或60周/秒)和高頻電容器(100K周/秒) 3).按電路功能分：隔直流、旁路、藕合、抗干擾(X2)、儲能、溫度補償等九、我司主要使用之電容： 1).電解電容 2).陶瓷電容(包括Y電容與積層電容、SMD電容) 3).塑膠薄膜電容(包括金屬薄膜電容器、X2電容器、嘜拉電容器) 電解電容(E/C) 一、概述電解電容的構造是由陽箔、陰箔、電解紙、電解液之結合而成的，陽箔經化成後含有一高介電常數三氧化鋁膜(Al2O3)，此氧化膜當作陽箔與陰箔間的絕緣層，氧化膜的厚度即為箔間之距離(d)，此厚度可由化成來加以控制，由於氧化膜的介電常數高且厚度薄，故電解電容器的容量較其他電容高。電解電容的實值陽极是氧化膜接觸之電解液，而陰箔只是將電流傳屋電解液而已，電解紙是用來幫助電解液及避免陽箔、陰箔直接接觸因磨擦而使氧化膜磨損。即電解電容器是高純度之鋁金屬為陽极，以陽极氧化所開氧化膜作為電介質，以液體電解液為電解質，另與陰极鋁箔所構成之電容器。

电容基本知识

产品说明贴片电容产品规格说明及选用基本知识电容的种类有很多，可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上分主要有：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容(即贴片电容或MLCC)、电解电容、钽电容等。我们将贴片电容选用时需要注意的事项和一些基本知识拿出来一起与大家探讨. 如何理解电容介质击穿强度介质强度表征的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力，通常用伏特/密尔（V/mil）或伏特/厘米（V/cm）表示。当外电场强度达到某一临界值时，材料晶体点阵中的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场致电子发射，产生出足夠多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应，进而导致突发击穿电流击穿介质，使其失效。除此之外，介质失效还有另一种模式，高压负荷下产生的热量会使介质材料的电阻率降低到某一程度，如果在这个程度上延续足夠长的时间，将会在介质最薄弱的部位上产生漏电流。这种模式与温度密切相关，介质强度隨温度提高而下降。任何绝缘体的本征介质强度都会因为材料微结构中物理缺陷的存在而出现下降，而且和绝缘电阻一样，介质强度也与几何尺寸密切相关。由于材料体积增大会导致缺陷隨机出現的概率增大，因此介质强度反比于介质层厚度。类似地，介质强度反比于片式电容器內部电极层数和其物理尺寸。基於以上考虑，进行片式电容器留边量设计时需要确保在使用过程中和在进行耐压测试（一般为其工作电压的2.5倍）時，不发生击穿失效。如何理解绝缘电阻IR 绝缘电阻表征的是介质材料在直流偏压梯度下抵抗漏电流的能力。绝缘体的原子结构中没有在外电场强度作用下能自由移动的电子。对于陶瓷介质，其电子被离子键和共价键牢牢束缚住，理论上几乎可以定义该材料的电阻率为无穷大。但是实际上绝缘体的电阻率是有限，并非无穷大，这是因为材料原子晶体结构中存在的杂质和缺陷会导致电荷载流子的出现。电容器的射频电流与功率这篇文章主要是讨论多层陶瓷电容器的加载电流、功率损耗、工作电压和最大额定电压之间的关系。通过电容的最大电流主要是由最大额定电压和最大功率损耗限制的。电容的容值和工作频率又决定了它们的限制是可调节。对于在固定频率下一个较低容值的电容或者是一个电容在较低的频率下工作，它们的最高电压极限一般都比最大功率损耗的极限到达快一些。最大的额定电压决定于电容器的阻抗（Xc），就好像功率损耗决定于电阻的阻抗，或者叫做电容的等效电阻（ESR） Xc是由公式：Xc＝1/[2πFC]计算出来，这里的F是频率，单位是Hz；C是容量，单位是F。在没有超出电容器的额定电压情况下，允许流过电容的最大电流峰值是这样计算出来的：I=Er/Xc这里的Er是电容器的额定电压，电流是峰值电流，单位是A。流过电容的实际电流是这样计算出来：I=Ea/Xc，这里的Ea是应用电压或者是实际工作。下面几个例子是讲解在固定的频率不同的电容器这些变数是怎样影响电压和电流的极限值。例1：0.1pF，500V的电容器使用在1000MHZ的频率上：等效电阻：Xc=1/[2(3.14)(1000×106)(0.1x10－12)]＝1591ohms 电流峰值：I=500/1591=0.315Apeak或0.22Arms. 如果超过这个电流，则工作电压将会超过额定电压。例2：1.0pF,500V的电容器使用在1000MHZ的频率上：等效电阻：Xc=1/[2(3.14)(1000×106)(1.0x10－12)]＝159ohms 电流峰值：I=500/159=3.15Apeak或者2.2Arms 如果超过这个电流，则工作电压将会超过额定电压。例3：10pF,500V的电容器使用在1000MHZ的频率上：等效电阻：Xc=1/[2(3.14)(1000×106)(10x10－12)]＝15.9ohms 电流峰值：I=500/15.9=31.5Apeak或者22.2Arms 如果超过这个电流，则工作电压将会超过额定电压。结论：最大功率损耗值是在假设电容器的端头是一个无穷大的散热器情况下计算出来得。这时传导到空气中的热量是忽略的。一个10pF,500V的电容器工作在1000MHZ的频率，在功率极限下工作的电流峰值是7A，平均电流大概是5Arms。在这种工作电流情况下，电容器的温度将会升到125℃。为了稳定地工作，它的实际最大工作电流是2Arms，如果端头的散热效果很好可以到达3Arms。如何理解电容器的静电容量 A.电容量电容器的基本特性是能够储存电荷（Q），而Q值与电容量（C）和外加电压（V）成正比。 Q=CV 因此充电电流被定义为： =dQ/dt=CdV/dt 当外加在电容器上的电压为1伏特，充电电流为1安培，充电时间为1秒时，我们将电容量定义为1法拉。 C=Q/V=库仑/伏特=法拉由于法拉是一个很大的测量单位，在实际使用中很难达到，因此通常采用的是法拉的分数，即：皮法（pF）=10-12F 纳法（nF）=10-9F 微法（mF）=10-6F B.电容量影响因素对于任何给定的电压，单层电容器的电容量正比于器件的几何尺寸和介电常数： C=KA/f(t) K=介电常数 A=电极面积 t=介质层厚度 f=换算因子在英制单位体系中，f=4.452，尺寸A和t的单位用英寸，电容量用皮法表示。单层电容器为例，电极面积1.0×1.0″，介质层厚度0.56″，介电常数2500， C=2500（1.0）（1.0）/4.452（0.56）=10027pF 如果采用公制体系，换算因子f=11.31，尺寸单位改为cm， C=2500（2.54）（2.54）/11.31（0.1422）=10028pF 正如前面讨论的电容量与几何尺寸关系，增大电极面积和减小介质层厚度均可获得更大的电容量。然而，对于单层电容器来说，无休止地增大电极面积或减小介质层厚度是不切实际的。因此，平行列阵迭片电容器的概念被提出，用以制造具有更大比体积电容的完整器件。在这种“多层”结构中，由于多层电极的平行排列以及在相对电极间的介质层非常薄，电极面积A得以大大增加，因此电容量C会随着因子N（介质层数）的增加和介质层厚度t’的减小而增大。这里A’指的是交迭电极的重合面积。 C=KA’N/4.452（t’）以前在1.0×1.0×0.56″的单片电容器上所获得的容量，现在如果采用相同的介质材料，以厚度为0.001″的30层介质相迭加成尺寸仅为0.050×0.040×0.040″的多层元件即可获得（这里重合电极面积A’为0.030×0.020″）。 C=2500（0.030）（0.020）30/4.452（0.01）=10107pF 上面的实例表明在多层结构电容器尺寸相对于单层电容器小700倍的情况下仍能提供相同的电容量。因此通过优化几何尺寸，选择有很高介电常数和良好电性能（能在形成薄层结构后保持良好的绝缘电阻和介质强度）的介质材料即可设计和制造出具有最大电容量体积系数的元件。电容的型号命名各国电容器的型号命名很不统一，国产电容器的命名由四部分组成：第一部分：用字母表示名称，电容器为C。第二部分：用字母表示材料。第三部分：用数字表示分类。第四部分：用数字表示序号。电容的标志方法（1）直标法：用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。（2）文字符号法：用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位：P、N、U、M、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10PF 的电容，其允许偏差用字母代替：B——±0.1PF，C——±0.2PF，D——±0.5PF，F——±1PF。（3）色标法：和电阻的表示方法相同，单位一般为PF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的，位置靠近正极引出线的根部，所表示的意义如下表所示：颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V （4）进口电容器的标志方法：进口电容器一般有6项组成。

电容器的基础知识及检测方法

【MeiWei 81重点借鉴文档】电容器的基础知识及检测方法一、基础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。电容器通常叫做电容。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。 1?常用电容的结构和特点常用的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。铝电解电容它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求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，使用的时候，正负极不要接反。纸介电容用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，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。它的特点是体积较小，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。金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，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经过特别处理的油里，能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。玻璃釉电容以玻璃釉作介质，具有瓷介电容器的优点，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。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。薄膜电容结构和纸介电容相同，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，适宜做旁路电容。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。云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。钽、铌电解电容它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。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。可变电容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?主要性能指标标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。一般，电容器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于lOOOOpF的时候，用pF做单位，大于lOOOOpF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于 100pF而小于1uF 的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。如有的电容上标有“332”（ 3300pF ）三位有效数字，左起两位给岀电容量的第一、二位数字，而第三位数字则表示在后加O的个数，单位是pF。额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有 6.3V、1OV、16V、25V、5OV、63V、1OOV、25OOV、4OOV、5OOV、63OV、1OOOV。绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1OOO兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。 4?选用常识电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的 1.42倍。使用电解电容的时候，还要注意正负极不要接反。不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、【MeiWei_81重点借鉴文档】【MeiWei_81重点借鉴文档】

电容的基础知识要点

电容的基础知识常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。图1 电容的外形表1 常用电容的结构和特点

电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。表2 常用固定电容允许误差的等级 ±10%±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%)

ⅡⅢⅣⅤ 表3 常用固定电容的标称容量系列电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。表4是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值，只限电解电容用。表4 常用固定电容的直流电压系列

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，如图2所示。第一个字母C表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。上面的是小型纸介电容，下面的是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容的类别和符号。表6是常用电容的几项特性。图2 表5 电容的类别和符号

表6 常用电容的几项特性

电容器基础知识

第1 页，共8 页电解电容器简介一.电容器基本原理: 1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件. 2.电容器的构成: 由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电容量. AL2O3）引导端二.铝质电解电容器特色与原理之运用: 1.铝电解电容器的构造. 由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的AL2O3皮膜. 阳极箔经化成后，含有一高介电常数的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高，且厚度薄，故电解电容器的容量较其它电容器的容量为高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔只是将电流传到电解液而已民，电解纸是用来帮助电解液之吸收及避免阳极箔、阴极箔直接接触，因磨擦而使氧化皮膜受损 2.E/C特色与原理之运用。电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面. 三. E/C电气特性介绍. 铝质电解电容器一般电气特性包括:←静电容量;↑损失角;→泄漏电流. 1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小. 静电容量: C= =ε(法拉第定律). ε—介电常数d—两极间距离s—两极间相对面积电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差±5%(Ⅰ级) ﹑±10%(Ⅱ级)﹑±20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: U Q d S

电容器相关知识要点

1．滤波电容，去耦电容，旁路电容 2．电容特性 3．电容滤波电路关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作用（转） 2007-07-28 11:10 滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。 1.关于去耦电容蓄能作用的理解 1）去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。你可以把总电源看作密云水库，我们大楼内的家家户户都需要供水，这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，等水过来，我们已经渴的不行了。实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。如果微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高，而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情况下，阻抗Z＝i*wL+R，线路的电感影响也会非常大，会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。而去耦电容可以弥补此不足。这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一（在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接地。）。 2）有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。 2.旁路电容和去耦电容的区别去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件供局部化的DC电压源，它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。旁路：从组件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能（带宽受限）。我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容；二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路；三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦（decoupling）电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。

电容基础知识学习

1 ESR，是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写，翻译过来就是“等效串联电阻”。理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。 ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。比如，我们认为电容上面电压不能突变，当突然对电容施加一个电流，电容因为自身充电，电压会从0开始上升。但是有了ESR，电阻自身会产生一个压降，这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的，这会降低电容的滤波效果，所以很多高质量的电源啦一类的，都使用低ESR的电容器。同样的，在振荡电路等场合，ESR也会引起电路在功能上发生变化，引起电路失效甚至损坏等严重后果。所以在多数场合，低ESR的电容，往往比高ESR的有更好的表现。不过事情也有例外，有些时候，这个ESR也被用来做一些有用的事情。比如在稳压电路中，有一定ESR的电容，在负载发生瞬变的时候，会立即产生波动而引发反馈电路动作，这个快速的响应，以牺牲一定的瞬态性能为代价，获取了后续的快速调整能力，尤其是功率管的响应速度比较慢，并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候，太低的ESR反而会降低整体性能。 ESR是等效“串联”电阻，意味着，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。实际上，需要更低ESR的场合更多，而低ESR的大容量电容价格相对昂贵，所以很多开关电源采取的并联的策略，用多个ESR相对高的铝电解并联，形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间，换来器件成本的减少，很多时候都是划算的。和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的ESL，而且容量越大的电容，ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串联谐振等。但是相对容量来说，E SL的比例太小，出现问题的几率很小，再加上电容制作工艺的进步，现在已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。顺便，电容也存在一个和电感类似的品质系数Q，这个系数反比于ESR，并且和频率相关，也比较少使用。由ESR引发的电路故障通常很难检测，而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是，在仿真的时候，如果无法选择电容的具体参数，可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响，通常的，钽电容的ESR通常都在1 00毫欧以下，而铝电解电容则高于这个数值，有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。

电容器基本常识

固﹒ 三﹑本公司之主要產品本公司是以第3~7項為主要電容器製造商。可依序按有感﹑無感﹑材質之不同而區分﹒ 四﹑生產流程 1﹒包漆型金屬化膜電容器流程（附件一）﹒ 2﹒包漆型無感電容器流程（附件一） 3﹒包漆型有感電容器流程（附件一）五﹑電容器的電氣特性 1﹒使用溫度之範圍﹕ 係電容器加上額定電壓﹐能經過長期使用而不致破壞的最高和最低溫度之範圍﹐

电容器知识点总结

电容器知识点总结： 1、基础知识 1)电容器上的电压升高过程是电容器中电场建立的过程，在这个过程中，它从电源吸收能量。 2)在较低电压等级的电力线路上串联电容器补偿主要用于调压。 3)在较高电压等级的电力线路上串联电容器主要是用于提高电力系统的稳定性。 4)当母线电压下降时，并联在母线上的电容器的无功出力将下降。 5)如果某1l0kＶ/１0ＫV变电站中,在其１0KＶ母线上安装并联电容器,则能减少110 ＫV线路及变压器的电能损耗。 6)电容等于单位电压作用下电容器每一极板上的电荷量,电容器储存的电量与电压成正比(C=Ｑ/U）,串联电容器的等效电容等于各电容倒数之和的倒数（C=C１ C2/C1+C2)，并联电容器的等效电容等于各电容之和(Ｃ=Ｃ1+C2),电容器具有隔断直流电，通过交流电的性能。 7)将可以单独使用的子单元电容器组装在充满绝缘油的大箱壳中组成的电容器叫集合式并联电容器。 8)并联谐振时,UL＝Uc＝XL*I=Xｃ*I=Xc*U/R=QU(Q为谐振电路的品质因数,U为电源电压）即，电容Ｃ两端的电压等于电源电压与电路品质因数Q的乘积。 2、常见类型（1）并联电容器。用来补偿无功功率，提供功率因数,改善电压质量,降低线损。 (2)串联电容器。用于工频高压输、配电线路中，用来补偿线路分布感抗,提高系统的动、静态稳定性,改善线路电压质量(提高线路末端电压）,加长送电距离，增大输送能力。 (3)耦合电容器。用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。耦合电容器的作用是使强电和弱电两个系统通过电容耦合，给高频信号构成通路，并且阻止高压工频电流进入弱电系统，使强电系统和弱电系统隔离,保证设备和人身安全。耦合电容器电压抽取装置抽取的电压是１00Ｖ。 3、常用参数

电容的基本知识

电容一、电容的应用：（一）电容在电源上的主要用途：去耦、旁路和储能。（二）电容的使用可以解决很多EMC问题。二、电容分类（一）按材质分 1.铝质电解电容通常是在绝缘薄层之间以螺旋状绕缠金属箔而制成，这样可以在电位体积得到较大的电容值，但也使得该部分的部感抗增加。 2.钽电容由一块带直板和引脚连接点的绝缘体制成，其部感抗低于铝电解电容。 3.瓷电容结构是在瓷绝缘体中包含多个平行的金属片。其主要寄生为片结构的感抗，并且低于MHz的区域造成阻抗。应用描述：铝质电解电容和钽电解电容适用于低频终端，主要是存储器和低频滤波器领域。在中频围（从KHz到MHz），质电容比较适合,常用于去耦电路和高频滤波.特殊的低损耗质电容和云母电容适合月甚高频应用和微波电路。为了得到最好的EMC特性，电容具有低的ESR（等效串联电阻）值是很重要的，因为它会对信号造成大的衰减，特别是在应用频率接近电容谐振频率场合（二）按作用分类 1.旁路电容电源的第一道抗噪防线是旁路电容。主要是通过产生AC旁路，消除不想要的RF能量，避免干扰敏感电路。通过储存电荷抑制电压降并在有电压尖峰产生时放电，旁路电容消除了电源电压的波动。旁路电容为电源建立了一个对地低阻抗通道，在很宽频率围都可具有上述抗噪功能。要选择最合适的旁路电容，我们要先回答四个问题：（1）需要多大容值的旁路电容（2）如何放置旁路电容以使其产生最大功效（3）要使我们所设计的电路/系统要工作在最佳状态，应选择何种类型的旁路电容？（4）隐含的第四个问题----所用旁路电容采用什么样的封装最合适？（这取决于电容大小、电路板空间以及所选电容的类型。）其中第二个问题最容易回答，旁边电容应尽可能靠近每个芯片电源引脚来放置。距离电源引脚越远就等同于增加串联电感，这样会降低旁路电容的自谐振频率（使有效带宽降低）。

电容器常识与主要参数讲解

讲解电容器常识主要参数讲解与主要参数电容器常识与电容器是组成电路的基本电子原件之一，在各种电子产品和电力设备中被广泛应用。 1、电容器和电容任何两个互相靠近而又彼此绝缘的导体都可构成电容器。组成电容器的两个导体叫做极板，极板中间的物质叫做电介质。常见电容器的电介质有空气、纸、油、云母、塑料及陶瓷等。电容器在电路中起着储存电荷的作用，电容器就是“储存电荷的容器”。对任何一个电容器而言，两极板的电压都随所带电荷量的增加而增加，并且电荷量与电压成正比，其比值q/U是一个恒量；但是对于不同的电容器，这一比值不相同。可见q/U表现了电容器的固有特性。因此，把电容器所带电荷量与其端电压的比值叫做电容器的电容量，简称电容，用字母C表示。电容器电容量的基本单位是法，用字母F表示。因为实际中的电容器的容量往往比1F小得多，所以电路中常用的单位有微法μF、纳法nF和皮法pF等，其关系是 1法= 106微法 1微法=103纳法=106皮法 2、电路图形符号和电容器的作用（1）电容器的图形符号图1 电容器的图形符号（2）电容器的作用在电子电路中，电容器通常具有滤波、旁路和耦合等功能。在如图2所示电路中，C1，C6，C8为耦合电容，C2，C3为滤波电容，C4，C5，C7为谐振电容。图2调频无线电话筒（3）常用电容器的实物图、结构特点及典型应用常用电容器的实物图、结构特点及应用如表1所示。表1常用电容器的实物图、结构特点及应用

电容器的主要参数电容器的主要参数有标称容量与允许偏差、额定工作电压、绝缘电阻、温度系数、电容器损耗和频率特性等。 1、电容器的标称容量与允许偏差标志在电容器上的电容量称作标称容量。电容器的实际容量与标称容量存在一定的偏差，电容器的标称容量与实际容量的允许最大偏差范围，称作电容器的允许偏差。电容器的标称容量与实际容量的误差反映了电容器的精度。精度等级与允许偏差的对应关系如表1所示。一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级。表1电容器的精度等级 2、电容器的额定工作电压额定工作电压是指电容器在规定的温度范围内，能够连续可靠工作的最高点压，有时又分为额定直流工作电压和额定交流工作电压。额定工作电压的大小与电容器所用介质和环境温度

电容器基础知识培训资料

电容器基础知识培训资料一、电容器的基本知识： 1、定义：以阀门金属为阳极，以其氧化膜为介质，以电解液为阴极，以另一金属作为阴极引出，组成电容器。 2、用途：用来振荡、调谐、隔直流分压、贮能，过电压保护作用。 3、特性：能够储存电荷，能够充放电。 4、组成：正负铝箔、正负导针、电解纸、胶水（带）、电解液、胶粒、铝壳、套管八大部分组成。 5、电容器的生产流程：进料T IQC T裁切T钉卷（IPQC）T含浸（IPQC）T组立（IPQC）T清洗（IPQC）T套管（IPQC）T老化分选（IPQC）T外观T FQC T编带成型（IPQC）T FQC T 包装入库T OQC T出货 6、电容器有四大怕：氯离子（CL-）、铁离子（Fe3+）、硫酸根离子（SO42-）、铜离子（CU2+）文明生产应做到三无：无盐、无尘、无水。 7、电容器的四大参数：容量（C）、损耗（DF）、漏电（I LC）、阻抗（Z） 7.1、容量（C）标称电容量的国际单位为F （法拉）,常用单位为uF （微法）标称电容量就是电压器在电路中储存电荷的能量，它一般会随着温度的变化而产生变化，因（F）法拉的单位比较大，一般使用uF （微法）作为常用单位。mF （毫法）、nF （纳法）、pF （皮法）也是电容器的单位。其之间的换算公式为： 1F=103mF=106uF=109nF=1012Pf 电容器的容量允许有正负公差。最常用的几种公差范围及代码：士10%用代码“ K”表示士20%用代码“ M ”表示；+20%—-10%用代码“ V ”表示，0% —+20%用代码“ R” 表示。 7.2、额定动作电压：电压的单位为：伏特（V）;额定工作电压是在规定的条件范围内可以连续施加到电容器上的直流电压。常用之规格电压有：（6.3V、10V、16V、25V、 35V、50V、63V、100V、160V、200V、250V、400V、450V）。

电容器基础知识

电解电容器简介一.电容器基本原理: 1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件. 2.电容器的构成: 由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电容量. 电介质（AL2O3）引导端引导端（导针）金属导体（正、负箔）二.铝质电解电容器特色与原理之运用: 1.铝电解电容器的构造. 由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的 AL2O3皮膜. 阳极箔经化成后，含有一高介电常数的氧化膜 (AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高，且厚度薄，故电解电容器的容量较其它电容器的容量为高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔只是将电流传到电解液而已民，电解纸是用来帮助电解液之吸收及避免阳极箔、阴极箔直接接触，因磨擦而使氧化皮膜受损 2.E/C特色与原理之运用。电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面.

三. E/C电气特性介绍. 铝质电解电容器一般电气特性包括:静电容量;损失角;泄漏电流. 1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小. 静电容量: C= =ε (法拉第定律). ε—介电常数 d—两极间距离 s—两极间相对面积电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差5% (Ⅰ级) ﹑10%(Ⅱ级)﹑20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: E24系列X= 10n =lg -1 其中n=1--24 E12系列X= 10n =lg -1 其中n=1--12 n 6 E6 系列X= 10n =lg -1 其中n=1—6 1.5，2.2，3.3，4.7，6.8 ，10 铝质电解电容器的标称容量应符合E6系列. 在国际单位制中，电容的单位为法（拉），一般用大写英文字母F表示，当电容器的两级分别带有等值异电荷q时，电量q与极板间相应的电位差UA-UB的比值，即C=q/(UA-UB)。 1F=1库仑/1V 1库仑=1安*1秒 1F=106μF=109nF=1012pF 2.损失角(tgθ or DF). 损耗角正切值标志着电容器本身在工作时的自身损耗的大小，这个损耗的大小可以定义为：在电容器被施加电压时，电容器产生的损耗与电容器存储的功率之比