电解电容特性参数
电解电容特性参数
标称电容量和允许偏差
标称电容量是标志在电容器上的电容量。
电容器的基本单位是法拉（F），但是，这个单位太大，在实地标注中很少采用。
其它单位关系如下：
1F=1000mF
1mF=1000μF
1μF=1000nF
1n=1000pF
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。
精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。
额定电压
在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压
有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。
绝缘电阻
直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。
当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉0.1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越小越好。
电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。
损耗
电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。
在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。
频率特性
随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。
电容器参数大全
电容器 电容器通常简称其为电容，用字母C表示。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。定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。 相关公式 电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2 多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn 多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn 三电容器串联 C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3) 标称电容量和允许偏差 标称电容量是标志在电容器上的电容量。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是：1法拉(F)= 1000毫法(mF)＝1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 μF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 μF 1P2= 1n=1000PF 数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。如：102表示标称容量为1000pF。 221表示标称容量为220pF。 224表示标称容量为22x10(4)pF。 在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用"9"表示时，是用有效数宇乘上10的-1次方来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=。 允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为μF、误差为±5%。 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D——005级——±%；F——01级——±1%；G——02级——±2%；J——I 级——±5%；K——II级——±10%；M——III级——±20%。 精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%） 一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。 注：用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。 主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。 额定电压：在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。常见的电容额定电压与耐压测试仪测量值的关系（ 600V的耐压测试仪测量电压为760V以上550V的耐压测试仪测量电压为715V以上； 500V的耐压测试仪测量电压为650V以上； 450V的耐压测试仪测量电压为585V以上； 400V的耐压测试仪测量电压为520V以上； 250V的耐压测试仪测量电压为325V以上； 200V的耐压测试仪测量电压为260V以上；
高频电子线路重点知识总结
1、什么是非线性电子线路。 利用电子器件的非线性来完成振荡，频率变换等功能。完成这些功能的电路统称为非线性电子线路。 2、简述非线性器件的基本特点。 非线性器件有多种含义不同的参数，而且这些参数都是随激励量的大小而变化的，以非线性电阻器件为例，常用的有直流电导、交流电导、平均电导三种参数。 分析非线性器件的响应特性时，必须注明它的控制变量，控制变量不同，描写非线性器件特性的函数也不同。例如，晶体二极管，当控制变量为电压时，流过晶体二极管的电流对电压的关系是指数律的；而当控制变量为电流时，在晶体二极管两端产生的电压对电流的关系则是对数律的。 分析非线性器件对输入信号的响应时，不能采用线性器件中行之有效的叠加原理。 3、简述功率放大器的性能要求。 功率放大器的性能要求是安全、高效率和不失真（确切地说，失真在允许范围内）地输出所需信号功率（小到零点几瓦，大到几十千瓦）。 4、简述乙类推挽电路中的交叉失真现象以及如何防止交叉失真。 在乙类推挽电路中，考虑到晶体管发射结导通电压的影响，在零偏置的情况下，输出合成电压波型将在衔接处出现严重失真，这种失真叫交叉失真。为了克服这种失真，必须在输入端为两管加合适的正偏电压，使它们工作在甲乙类状态。常见的偏置电路有二极管偏置、倍增偏置。 5、简述谐振功率放大器的准静态分析法。 准静态分析法的二个假设： 假设一：谐振回路具有理想的滤波特性，其上只能产生基波电压（在倍频器中，只能产生特 定次数的谐波电压），而其它分量的电压均可忽略。v BE =V BB + V bm cosωt v CE =V CC - V cm cosωt 假设二：功率管的特性用输入和输出静态特性曲线表示，其高频效应可忽略。谐振功率放大器的动态线 在上述两个假设下，分析谐振功率放大器性能时，可先设定V BB 、V bm 、V CC 、V cm 四个电量的数 值，并将ωt按等间隔给定不同的数值，则v BE 和v CE 便是确定的数值，而后，根据不同间 隔上的v BE 和v CE 值在以v BE 为参变量的输出特性曲线上找到对应的动态点和由此确定的i C 值。 其中动态点的连线称为谐振功率放大器的动态线，由此画出的i C 波形便是需要求得的集电 极电流脉冲波形及其数值。` 6、简述谐振功率放大器的三种工作状态。 若将ωt=0动态点称为A ，通常将动态点A处于放大区的称为欠压状态，处于饱和区的称为 过压状态，处于放大区和饱和区之间的临界点称为临界状态。在欠压状态下，i C 为接近余弦 变化的脉冲波，脉冲高度随V cm 增大而略有减小。在过压状态下，i C 为中间凹陷的脉冲波， 随着V cm 增大，脉冲波的凹陷加深，高度减小。 7、简述谐振功率放大器中的滤波匹配网络的主要要求。 将外接负载变换为放大管所要求的负载。以保证放大器高效率地输出所需功率。 充分滤除不需要的高次谐波分量，以保证外接负载上输出所需基波功率（在倍频器中为所需 的倍频功率）。工程上，用谐波抑制度来表示这种滤波性能的好坏。若设I L1m 和I Lnm 分别为通过 外接负载电流中基波和n次谐分量的振幅，相应的基波和n次谐波功率分别为P L 和P Ln ，则对n 次谐波的抑制制度定义为H n =10lg(P Ln /P L )=20lg(I Lnm /I L1m )。显然，H n 越小，滤波匹配网络对n 次谐波的抑制能力就越强。通常都采用对二次的谐波抑制制度H 2 表示网络的滤波能力。 将功率管给出的信号功率P o 高效率地传送到外接负载上，即要求网络的传输效率η K =P L /P O 尽可 能接近1。
详解铝电解电容器的参数
详解铝电解电容器的参数 铝电解电容器的参数详解之一 铝电解电容器的基本参数主要有电压、电容量、最高工作温度及寿命、漏电流和损耗因数，有的铝电解电容器，如开关电源输出滤波用钽电容的铝电解电容器还有额定纹波电流、ESR等参数。 电压 铝电解电容器的电压指标主要有额定DC电压、额定浪涌电压、瞬间过压和反向电压，下面将逐一介绍。 1．反向电压 钽电容是有极性电容器，通常不允许工作在反向电压。在需要的地方，可通过连接一个二极管来防止反极性。通常，采用导通电压约为0. 8V的二极管是允许的。在短于Vs的时间内，小于或等于1.5V的反向电压也是可以承受的，但仅仅是短时间，绝不能是连续工作状态。 2．工作电压V OP 工作电压是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作的电压。在整个工作温度范围内，电容器既可以在满额定电压（包括叠加的交流电压）下连续工作，也可以连续工作在0V与额定电压之间任何电压值。在短时间内，电容器也可承受幅值不高于-1. 5V的反向电压。 反向电压的危害主要是反向电压将产生减薄氧化铝膜的电化学过程，从而不可逆地损坏铝电解电容器。 3．额定DC电压VR 额定DC电压VR是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作电压，它包括在电容器两电极间的直流电压和脉动电压或连续脉冲电压之和。通常，钽电容的额定电压在电容器表面标明。通常额定电压≤100V为“低压”铝电解电容器，TDK电感而额定电压≥150V为“高压”铝电解电容器。 额定电压的标称电压为：3V、4V、6.3V、(7.5V)、10V、16V、25V、35V、(40V)、50V、63V、80V、100V、160V、200V、250V、300V、(315V)、350V、(385V)、400V、450V、500V、(550V)。其中括号中的电压值为我国不常见的。 4．额定浪涌电压Vs 额定浪涌电压Vs是铝电解电容器在短时间内能承受的电压值，其测试条件是：电容器工作在25℃，在不超过30s，两次间隔不小于5min。IEC 384-4中规定的浪涌电压与额定电压的关系如下： V R<315V时，Vs=1.15·V R
电缆的特性阻抗
电缆的阻抗 术语 音频：人耳可以听到的低频信号。范围在20-20kHz。 视频：用来传诵图象的高频信号。图象信号比声音复杂很多，所以它的带宽（范围）也大过音频很多，少说也有0-6MHz。 射频：可以通过电磁波的形式想空中发射，并能够传送很远的距离。射频的范围要宽很多，10k-3THz(1T=1024G)。 电缆的阻抗 本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节，只是此课题的摘要介绍。如果您希望很好地使用传输线，比如同轴电缆什么的，就是时候买一本相关课题的书籍。什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程，当然还少不了数学方面的底蕴。 什么是电缆的阻抗，什么时候用到它？ 首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候，good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。 传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同，以使功率转移达到最大化，并使目的设备端的信号反射最小化。在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同，而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。 电缆阻抗是如何定义的？ 电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。（伏特/米）/（安培/米）=欧姆 欧姆定律表明，如果在一对端子上施加电压（E），此电路中测量到电流（I），则可以用下列等式确定阻抗的大小，这个公式总是成立： Z = E / I 无论是直流或者是交流的情况下，这个关系都保持成立。 特性阻抗一般写作Z0（Z零）。如果电缆承载的是射频信号，并非正弦波，Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。所以特性阻抗由下面的公式定义： Z0 = E / I 电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式： 其中 R=该导体材质（在直流情况下）一个单位长度的电阻率，欧姆 G=单位长度的旁路电导系数（绝缘层的导电系数），欧姆 j=只是个符号，指明本项有一个+90'的相位角（虚数） π=3.1416
电解电容重要的参数
电解电容重要的参数 标称参数 就是电容器外壳上所列出的数值，静电容量，用UF表示。工作电压简称WV，应为标称安全值，也就是会说应用电路中，不得超过此标称的电压。温度，常见的大多为85度、105度。高温条件下，要优选105度标称的。一般情况下优选高温度系数的对于改善其参数性能也有积极的帮助。 新晨阳电子 散逸因数 有时DF值也用损失角tan表示。DF值是高还是低，与温度，容量，
电压，频率都有关系；当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低。频率愈高DF值愈高，温度愈高DF值也愈高。DF值一般不标注在电容器上或规格介绍上面。在DIY选其电容时，可优先考虑选取更高耐压的，比如工作电压为45V时，选用50V的就不很合理。尽管使用50V 的从承受电压正常工作方面并无不妥，但从DF值方面考虑就欠缺一些。使用63V或71V耐压的会有跟好的表现。当然再高了性价比上就不合算了。 新晨阳电子有限公司 等效串联电阻ESR ESR的高低，与电容器的容量、电压频率及温度都有关，ESR要求越低越好。当额定电压固定时，容量愈大ESR愈低。当容量固定时，选用高额定电压的品种可以降低ESR。低频时ESR高，高频时ESR低，
高温也会使ESR上升。 漏电流 漏电流其实也就是漏电。铝电解电容都存在漏电的情况，这是物理结构决定的。不用说，漏电流当然是越小越好。电容器容量愈高，漏电流就愈大，降低工作电压可降低；漏电流。反过来选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流。结合上面的两个参数，我们可以知道相同条件下优先选取高耐压的品种的确是一个简单可行的好方法；降低内阻，降低漏电流，降低损失角，增加寿命。 涟波电流Irac 涟波电流对于石机的滤波电路来说，是一个很重要的参数。涟波电流Irac是愈高愈好。他的高低与工作频率相关，频率越高Irac越大，频率越低Irac越小。传统的认为我们需要在低频时能够有很高的涟波电流，以求得到良好的大电流放电特性，使的低频更加结实饱满富有弹性，以及良好的控制驱动特性；实际上在高频时高的涟波电流对音色的正面帮助也很大，可以换高频的更好的延伸和减小粗糙感。
影响吸声材料吸声性能的因素
影响吸声材料吸声性能的因素 天津柱杞隔音，吸音材料的性能分析和影响因素！ 影响吸声材料吸声性能的几个因素 多孔吸声材料对高频声吸声效果好，而对低频声效果较 差，这是因为多孔材料的孔隙尺寸与高频声波的波长相近所 致。要想展宽多孔吸声材料的吸声带宽，提高材料的吸声效 果，要从材料的内在因素和使用中的安装与构造两方面去考 虑.多孔材料的吸声性能，主要受材料的流阻、孔隙率、结构 因子、厚度、堆密度、材料背后的空气层、材料表面的装饰处理以及使用的外部条件等的影响，在使用中要注意扬长避短。 1.材料的流阻 它是多孔吸声材料本身透气性的物理参数当声波引起空气振动时，有微量空气在多孔材料的孔隙中通过，这时材料两面的静压差与气流线速度之比，即为材料的流阻，单位是kg/(m3·s)。流阻的大小，一般与材料内部微孔多少、大小、互相连通的程度等因素有关，它对材料吸声性能的影响有着重要作用。 对于一定厚的多孔材料有一个相应合理的流阻值，过低或过高的流阻值吸声系数都不是最佳。因此通过控制材料的流阻可以调整材料的吸声性能。一般薄而稀疏的材料流阻很低;吸声就差，而闭孔的轻质的多孔材料流阻很高，吸声作用很小，甚至没有。 2.孔除率 孔隙率是指多孔材料的空气体积与材料总体积之比，常用百分数表示。一般多孔吸声材料的孔隙率高达70，有些甚至达90%左右。同时要求这些孔隙尽可能细小而且均匀分布，这样材料内的筋络比表面积会大，有利于声能的吸收。 3.结构因子 结构因子是多孔材料吸声理论中为修正毛细管理论而导入的系数。它表示多孔材料中孔的形状及其方向性分布的不规则情况，在多孔材料吸声作用的理论研究中，将材料间晾作为毛细管沿厚度方向纵向排列的模型，但实际上多孔材料的间隙形状和排列是很复杂的，为了使理论和实际相符合，考虑一项修正系数，这就是结构因子二通常其数值一般在2-10范围内;偶尔也会达到25.玻璃棉为2-4木丝板为3-6，柱杞聚酯吸音棉为5-10,聚氨醋泡沫为2-8,微孔吸声砖6-20. 4、材料厚度的影响 同一种材料厚度一定，在低频范围吸声系数相对较低，随频率的增加而迅速提高，到高频范围起伏不明显，但随材再厚度加大，高频吸收增加不明显，只是低频吸声系数加大多孔材料吸声特性随厚度变化。 实验表明，同一种多孔材料，当堆密度一定时，厚度和频率的乘积决定吸声系数。当材料厚度增加一倍，频谱曲线向低频方向移动一个倍频带。在实际应用中多孔材料的厚度一般取30~50mm就够了，如需提高低频的吸声效果，厚度可取50~100mm，必要时也可大于100mm，在大就不太经济了，而且继续增加材料的厚度，吸声系数增加值逐渐减少，特别是当材料厚度相当大时，此时由于厚度引起的吸声变化就不明显了。在吸声及消声设计中，常常要根据对低频的吸声要求来选定材料的厚度。比如柱杞隔音的聚酯纤维吸音棉，它的孔隙率和特制的2.5~5cm的厚度，足可以满足正常的吸音系数和声学需求。 5、材料堆密的影响 堆密度是指吸声材料的单位体积质量，单位为kg/㎡。多孔材料堆密度增加时，材料内部的孔隙率会相应降低，吸声频谱曲线向低频方向移动，但高频吸声效果却可能降低。当堆密度过大时，吸声效果又会明显降低。
高频低阻电解电容
高频低阻电解电容 高频低阻电解电容通俗的讲：电容器应为中间有不导电的介质隔开，因此直流电不能通过，只能对它充电；交流电，因为正负极交替变化，貌似可以导通，其实也是在一个方向流过是不通，对其充电，换另外的方向时，电容放电（此时与电流方向相同），然后再充电，在电流换向时先放、后充，看起来是通的。 新晨阳电子 电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是"储存电荷的容器"。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质
（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。 新晨阳电子 在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其
它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。 新晨阳电子 主板芯片级维修论坛,硬盘芯片级维修论坛,数码相机芯片级论坛维修,办公设备芯片级维修论坛把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。 电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着"隔直流"的作
电解电容参数特性
电解电容器的参数特性 上海BIT-CAP技术中心2.1容量 2.1.1标称容量（C R） 电容器设计所确定的容量和通常在电容器上所标出的电容量值。 2.1.2容量公差 容量偏差是指电容器的实际容量离开标称容量的范围，容量偏差一般会标示在出货检验单上和包装箱盒贴上。YM产品的容量公差为±20%。 2.1.3容量偏差等级 为了保证每批电容器容量的一致性，保证客户装在同一台机器上的所有电容器之间的容量偏 差在。特别为每一个电容器贴上表示容量偏差的标签。客户在装机时选用同一标签的电容器装在一台设备内，这样能够有效的保证了同一台设备内的电容器容量的一致性。偏差等级见表1。 容量等级代码容量偏差 D-20%≤Cap＜-15% C-15%≤Cap＜-10% B-10%≤Cap＜-5% A-5%≤Cap＜0 E0≤Cap＜5% F5%≤Cap＜10% G10%≤Cap＜15% H15%≤Cap≤20% 表1容量偏差等级表 2.1.4容量的温度特性 电解电容的容量不是所有的工作温度下都是常量，温度对容量的影响很大。温度降低时，电解液的粘性增加，导电能力下降，容量下降。
图4容量温度特性（测试频率120Hz ） 2.1.5 容量的频率特性 电解电容器的容量决定于温度，还决定于测试频率。容量频率关系：C 代表容量，单位F f 代表频率，单位Hz z 代表阻抗，单位Ω 图5容量频率特性曲线（测试温度20℃） 2.1.6频繁的电压波动及充放电 频繁的电压波动及充放电都会导致容量下降，为了应对频繁的电压波动及充放电的使用条件，特别设计了ER6系列产品（充放电应对品）。详细情况请联系我们。2.2损耗角的正切值tan δ 用于脉动电路中的铝电解电容器，实际上要消耗一部分的有功功率，这可以用损耗角的正切值来表征。损耗角的正切值为在正弦电压下有功功率与无功功率的比值。对于电解电容器较常采用的等效电路，如图6，则损耗角的正切值为： 图6等效串联电路图
绕组的高频特性及其对损耗的影响
绕组高频效应及其对损耗的影响 1.集肤效应 1.1集肤效应的原理 图1.1表示了集肤效应的产生过程。图中给出的是载流导体纵向的剖面图，当导体流过电流（如图中箭头方向）时，由右手螺旋法则可知，产生的感应磁动势为逆时针方向，产生进入和离开剖面的磁力线。如果导体中的电流增加，则由于电磁感应效应，导体中产生如图所示方向的涡流。由图可知：涡流的方向加大了导体表面的电流，抵消了中心线电流，这样作用的结果是电流向导体表面聚集，故称为集肤效应。在此引进一个集肤深度〈skin depth〉的概念，此深度的电流密度大小恰好为表面电流密度大小的1/e倍： 一般用集肤深度Δ来表示集肤效应，其表达式为： (1.1) 其中：γ为导体的电导率，μ为导体的磁导率，f为工作频率。 图1.1.集肤效应产生过程示意图 图1.2.高频导体电路密度分布图
高频时的导体电流密度分布情形，大致如图1.2所示，由表面向中心处的电流密度逐渐减小。 由上图及式1.1可知，当频率愈高时，临界深度将会愈小，结果造成等效阻值上升。因此在高频时，电阻大小随着频率而变的情形，就必须加以考虑进去。 1.2影响及应用 在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。 考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外，在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了集肤效应这个原理。 集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容意被忽略误解的。与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。正好相反，集肤效应会因传导体的不同成分，在传递高频讯号时有不连贯的现象。同样地，在陈旧的线束传导体上，集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于声音造成刺耳的记号。 2邻近效应 图2.1表示了邻近效应的产生过程。A、B两导体流过相同方向的电流IA和IB，当电流按图中箭头方向突增时，导体A产生的突变磁通ΦA-B在导体B中产生涡流，使其下表面的电流增大，上表面的电流减少。同样导体B产生的突变磁通ΦB-A在导体A中产生涡流，使其上表面的电流增大，下表面的电流减少。这个现象就是导体之间的邻近效应。 当流过导体的电流相同，导体之间的距离一定时，如果导体之间的相对面积不同，邻近效应使得导体有效截面面积不同。研究表明:导体的相对面积越大则导体有效截面越大，损耗相对较小。
特征阻抗
特征阻抗，又称为特性阻抗，它是在甚高频、超高频范围的概念。那什么是特征阻抗呢？在信号的传输过程中，在信号沿到达的地方，信号线和参考平面（参考平面指的是电源平面或者是地平面）之间由于电场的建立，就会产生一个瞬间的电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就会始终存在一个电流I，而如果信号的输出电平为V，则在信号传输过程中传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I，我们把这个等效的电阻称为传输线的特征阻抗（Characteristic Impedance）Z. 那么这个定义如何去理解？首先，必须明白特征阻抗跟线的阻抗的区别，特征阻抗属于传输线的概念，指的是传输线上点的阻抗，而线的阻抗（一般称为电阻）是对与直流而言的；其次传输线又分为微带线和带状线，微带线是指只有一个参考平面的传输线，带状线是指有两个参考平面的传输线；最后特征阻抗是对交流信号而言，对直流信号来说传输线的电阻并不是Z，而是远远小于这个 值（也就是所说的直流电阻）。 特征阻抗的意义在于什么呢？信号在传输的过程中，如果传输线上的特征阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点上产生反 射，后果就是EMI有问题，信号不完整。 特征阻抗的计算比较复杂，一般是采用专门的就算软件。业界用的比较多的Polar Si系列（一般的PCB公司采用） 1.单端特征阻抗的计算 参数说明如下（单位是mil，特殊参数取标准常数）： H1：是指示顶层的厚度，也就是说第二层到第一层的距离，一般来说这个有PCB公司决定，4mil是用的比较多的。4点多mil 都是可以的。 Er1：是指板材的介质常数，对于FR-4来说，一般为4.2-4.4。 T1：是指铜薄的厚度，一般用mil来表示。定义是这样的，一OZ（盎司）的铜铺在一平方英寸所形成的铜薄厚度。它们的具体 转化如下 OZ 1/4 1/2 1 2 3 4 mil 0.36 0.7 1.4 2.8 4.2 5.6 W1和W2：是指传输线的线宽，而它为什么不一样呢？因为在PCB的制作过程中是从上到下腐蚀的，因此有梯形的感觉，一般来 说取W2=W-0.5,W1=2+0.5(W是原始传输线的宽度)。 CEr：是指绿漆的介电常数，一般来说取3.5-3.8。 C1和C2：是指绿漆的厚度，一般取1左右。 参数都明白意思了，要计算特征阻抗那就是很容易的一件事情了。 2.差分特征阻抗的计算 差分特征阻抗是指差分线的差分阻抗，计算的方法跟单端的基本上一样，只不过多了一线间距离S。 3.常用的传输线特征阻抗 差分阻抗单端阻抗 HDMI 100 ohms+/-10% 50 ohms+/-10% USB 90 ohms+/-10% 42-78 ohms+/-10% DDR NC 60 ohms+/-10%
SHB 系列电解电容105℃ 高频低阻抗高纹波电流长寿命(标准小)30005000小时
DONGGUAN KENISHENG ELECTRONIC CO.,LTD. Freq.(Hz) Cap(μF) 180--560
东莞市科尼盛电子有限公司DONGGUAN KENISHENG ELECTRONIC CO.,LTD. Size Code Rated Voutage (V) Rated Capacitance (μ」F) ESR 100KHz to 300KHz/20℃ (mΩ max) Rated ripple current 100KHz/105℃ (mA.rms) Tangent of loss angle (max) Leakage current (μA) (max)*1 8×8 10470508000.2547 8×8680509800.2568 8×128204511500.2582 8×1510004512000.25100 10×12.510004512000.25100 8×1512004015500.22120 10×1618003519800.22180 10×1622003524500.22220 10×2027003526900.22270 13×1533003535500.20330 6.3×11 162201305200.2235 6.3×113301205500.2253 8×94704510250.2075 8×11.56804511260.20109 10×12.510004016600.20160 10x1612003822100.20192 10x1615003822400.20240 10×2018003526700.20288 10×2022003022000.20352 13x2033002534700.20528 16×2047002038200.20752 6.3×11 252201375200.2055 8×11.53301006000.2083 8×11.5390659000.1898 8×11.54704010700.180 8×164704010700.18118 10×12.54704010700.18118 10×12.55604013500.18140 10×166803517200.18170 10×168203515500.18205 10×2010003022000.18250 10×2012003023900.18300 13×1515002533000.18375 13×2022002534500.160 16×2033002536700.16825 18×2047002038500.161175 6.3×11 351001004000.1835 8×11.51801005240.1863 8×153********.18116 10×12.53906011260.18137 10×164704016600.18165 10×165603517200.16196 10×206803520500.16238 10×208203521800.16287 13×158203521800.16287 13×2010003523600.16350 13×2012003025400.16770 16×2015003036940.16525 13X2522002538800.160 18×2022002538800.16770 8×11.5 501001105500.160 10×12.5180608000.160 10×12.52204510000.160 10×163304012000.160 10×204703513500.140 13×154703014600.140 13×155602618500.140 13×208202420500.140 16×158202421800.140 18×1510002225500.120 说明：以上规格仅供参考；使用时涉及到和极限参数有关问题请和科尼盛联系。 The above specification is only for reference; When using involves and limit parameters related problems please and DONGGUAN KENISHENG ELECTRONIC CO., LTD. Contact - 27 -
低ESR铝电解电容器及其应用
低ESR铝电解电容器及其应用 北京航空航天大学教授方佩敏 铝电解电容器是常用的元件,主要用于滤波、去耦及低频信号耦合等场合。一般的 铝电解电容器其电解质是二氧化锰或其它电解液组成的,它的等效串联电阻(ESR) 较高,温度特性较差,允许纹波电流较小。近年来开发出一种新型有机半导体铝固 体电解电容器,它采用高性能的电解质材料(有机半导体),其导电性高,ESR值低,并 且有良好的频率特性、温度特性及允许通过更多的纹波电流等特点。 本文介绍日本三洋(SANYO)公司研究开发的有机半导体铝固体电解电容器,商标为 OS-CON,以下简称此类电容器为OS-CON。 OS-CON的电解质 OS-CON的构造与一般的铝电解电容器基本相同,电容芯采用铝箔卷绕结构(如图1所 示),所不同的是采用有机半导体材料代替电解液,采用特殊的工艺:经加热、熔解 、冷却固化后形成的多结晶组成的高导体。它的成份是TCNQ复合盐半导体。它主 要的特点是:它是固体电解质,不会因电解液干涸而造成容量减少、tan 增加的问 题,另外,因为电解液是用离子传导,TCNQ复合盐是用电子传导,电子传导要比离子 传导快得多,所以导电性比电解液的电容约高100倍(即电阻值低)。高导电性有利 于温度的稳定。
OS-CON的电气特性
OS-CON虽然是电解电容器但却有与薄膜电容器相同的高频特性,这是由于 高导电性 电解质的ESR低,从而大幅度提高高频特性。其谐振点在100kHz~10MHz之 间,820μ F的OS-CON在100kHz时,其ESR约为10mΩ,在10MHz时其ESR约为20mΩ。 OS-CON的温度特性(随温度变化而引起ESR变化)极好,并且随温度变化而引起的电 容量变化也较小。OS-CON的ESR温度特性如图2所示,OS-CON的电容量的温度特性如 图3所示。由图可以明显看出:一般铝电解电容器在低温时ESR值更大,电容量变得 更小,不适于低温使用,而OS-CON较适合用于要求低温特性好的场合,如室外使用的 电子设备或车载电子设备等。 滤波电容的主要指标之一是允许纹波电流的大小,ESR大的电容引起发热大则允许 纹波电流小,三种不同电容器[铝低阻抗电解电容器、钽低阻抗电解电容器、OS-C ON(SA系列)]的比较如图4所示。可以看出OS-CON允许纹波电流最大,即同样的纹波 电流时,可以用容量更小的OS-CON来代替。 OS-CON有极好的消除纹波电压(或干扰)的能力。例如,三洋公司做的实验:在5V直 流电压上叠加一个正弦波交流1Vp-p(频率100kHz~20MHz)的纹波电压,用四种不同 的电容器来滤波消除纹波电压,另用一种22μH及47μF铝电解电容并联 0.022μF陶 瓷电容组成LC滤波器,其滤波后剩余的纹波电压如图5所示。
电解电容的电参数介绍
电解电容的电参数介绍 这里的电解电容器主要指铝电解电容器，其基本的电参数包括下列五点： 1、电容值 电解电容器的容值，取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗。因此容值，也就是交流电容值，随着工作频率、电压以及测量方法的变化而变化。在标准JISC5102规定：铝电解电容的电容量的测量条件是在频率为120Hz，最大交流电压为0.5Vrms，DC bias电压为1.5～2.0V的条件下进行。可以断言，铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。 2、损耗角正切值Tanδ 在电容器的等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ωC之比称之为Tanδ，这里的ESR是在120Hz下计算获得的值。显然，Tanδ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。 3、阻抗Z 在特定的频率下，阻碍交流电流通过的电阻即为所谓的阻抗（Z）。它与电容等效电路中的电容值、电感值密切相关，且与ESR也有关系。 Z=√[ESR2+(XL-XC)2] 式中，XC=1/ωC=1/2πfC XL=ωL=2πfL
电容的容抗（XC）在低频率范围内随着频率的增加逐步减小，频率继续增加达到中频范围时电抗（XL）降至ESR的值。当频率达到高频范围时感抗（XL）变为主导，所以阻抗是随着频率的增加而增加。 4、漏电流 电容器的介质对直流电流具有很大的阻碍作用。然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成的以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流。通常，漏电流会随着温度和电压的升高而增大。 5、纹波电流和纹波电压 在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”，其实就是ripplecurrent，ripple voltage。含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。它们和ESR之间的关系密切，可以用下面的式子表示： Urms=Irms×R 式中，Vrms表示纹波电压 Irms表示纹波电流 R表示电容的ESR 由上可见，当纹波电流增大的时候，即使在ESR保持不变的情况下，涟波电压也会成倍提高。换言之，当纹波电压增大时，纹波电流也随之增大，这也是要求电容具备更低ESR值的原因。叠加入纹波电流后，由于电容内部的等效串连电阻（ESR）引起发热，从而影响到电容器的使用寿命。一般的，纹波电流与频率成正比，因此低频时纹波电流也比较低。
贴片铝电解电容LZ高频低阻抗系列规格书
ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS 鋁電解電容器 CHIP TYPE, LOW IMPEDANCE 貼片式，低阻抗品 Low impedance with temperature range -55~+105°C 低阻抗和適用於 -55~+105°C 的溫度範圍 Load life of 1000~2000 hours 負荷壽命1000~2000小時 RoHS & REACH compliant, Halogen-free 符合RoHS 與REACH ，無鹵 SPECIFICATIONS 特性表 Items 項目 Characteristics 主要特性 Operation Temperature Range 使用温度範圍 -55 ~ +105°C Voltage Range 額定工作電壓範圍 6.3 ~ 50V Capacitance Range 靜電容量範圍 1 ~ 4700μF Capacitance Tolerance 靜電容量允許偏差 ±20% at 120Hz, 20°C Leakage Current 漏電流 Leakage current ≤0.01CV or 3μA (?4~?10), whichever is greater (after 2 minutes application of rated voltage at 20°C)Leakage current ≤0.03CV or 4μA (?12.5~?16), whichever is greater (after 1 minute application of rated voltage at 20°C)漏電流 ≤0.01CV 或3μA (?4~?10)，取較大值（在20°C 環境中施加額定工作電壓2分鐘後） 漏電流 ≤0.03CV 或4μA (?12.5~?16)，取較大值（在20°C 環境中施加額定工作電壓1分鐘後） C: Nominal capacitance (μF) 標稱靜電容量, V: Rated voltage (V) 額定電壓 Dissipation Factor (tan δ) 損耗角正切 Measurement frequency 測試頻率: 120Hz, Temperature 温度: 20°C Rated Voltage (V) 額定工作電壓 6.3 10 16 25 35 50 tan δ (max.) 最大損耗角正切 ?4~?10 0.22 0.19 0.16 0.14 0.12 0.12 ?12.5~?16 0.26 0.22 0.18 0.16 0.14 0.12 Stability at Low Temperature 低溫特性 Measurement frequency 測試頻率: 120Hz Rated Voltage (V) 額定工作電壓 6.3 10 16 25 35 50 Impedance Ratio 阻抗比 ZT/Z20 (max.) ?4~?10 Z(-25°C) / Z(20°C) 2 2 2 2 2 2 Z(-55°C) / Z(20°C) 5 4 4 3 3 3 ?12.5~?16 Z(-25°C) / Z(20°C) 3 3 2 2 2 2 Z(-55°C) / Z(20°C) 10 8 6 4 3 3 Load Life 高溫負荷特性 After 2000 hrs. (1000 hrs. for ?4~?6.3×5.4) application of the rated voltage at 105°C, they meet the characteristics listed below. 在105°C 環境中施加額定工作電壓2000小時（?4~?6.3×5.4為1000小時）後，電容器的特性符合下表的要求。 Capacitance Change 靜電容量變化率 Within ±20% of initial value 初始值的±20%以內 Dissipation Factor 損耗角正切 200% or less of initial specified value 不大於規範值的200% Leakage Current 漏電流 initial specified value or less 不大於規範值 Shelf Life 高溫貯存特性 After leaving capacitors under no load at 105°C for 1000 hours, they meet the specified value for load life characteristics listed above.在105°C 環境中無負荷放置1000小時後，電容器的特性符合高溫負荷特性中所列的規定值。 Resistance to Soldering Heat 耐焊接熱特性 (Please refer page 23 for soldering conditions) (焊接條件請查閱第23頁) After reflow soldering and restored at room temperature, they meet the characteristics listed below. 經過回流焊並冷卻至室溫後，電容器的特性符合下表的要求。 Capacitance Change 靜電容量變化率 Within ±10% of initial value 初始值的±10%以内 Dissipation Factor 損耗角正切 initial specified value or less 不大於規範值 Leakage Current 漏電流 initial specified value or less 不大於規範值 Marking 標識 Black print on the case top. 鋁殼頂部黑字印刷。 DRAWING 外形圖 (Unit: mm) *1. Voltage mark for 6.3V is [6V] *2. Applicable to ?6.3×7.7 *3. Applicable to ?8×10.5~?10 *4. Applicable to ?12.5~?16 6.3V 的產品標識為 [6V] 適用於?6.3×7.7 適用於?8×10.5~?10 適用於?12.5~?16 正極 負極 (?4~?6.3×7.7) (?8×10.5~?16) Dimension table in next page. 尺寸表見下一頁。 Series LZ
常用电容器主要参数与特点
常用电容器主要参数与特点 1、标称电容量和允许偏差 标称电容量是标志在电容器上的电容量。 电解电容器的容值，取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗。因此容值，也就是交流电容值，随着工作频率、电压以及测量方法的变化而变化。在标准JISC 5102 规定：铝电解电容的电容量的测量条件是在频率为 120Hz，最大交 流电压为（Voltage Root Mean Square，通常指交流电压的有效值），DC bias （直流偏压直流偏置直流偏移直流偏磁）电压为～的条件下进行。可以断言，铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。 电容器中存储的能量 E = CV^2/2 电容器的线性充电量 I = C （dV/dt） 电容的总阻抗（欧姆） Z = √ ［ RS^2 + （XC – XL）^2 ］ 容性电抗（欧姆） XC = 1/（2πfC）
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。 精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%） 一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。 2、额定电压 在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。 3、绝缘电阻 直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。 当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越大越好。 电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。 4、损耗 电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。