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1、 電容器的定義
所謂電容器就是能夠儲存電荷的“容器”.只不過這種“容器”是一種特殊的物質(zhì)——電荷,而且其所存儲的正負電荷等量地分布于兩塊不直接導(dǎo)通的導(dǎo)體板上.至此,我們就可以描述電容器的基本結(jié)構(gòu):兩塊導(dǎo)體板(通常為金屬板)中間隔以電介質(zhì),即構(gòu)成電容器的基本模型. C=Q/U C=ε0εr S/D
2、 電容器的作用
電容器在電子線路中的作用一般概括為:通交流、阻直流.電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉(zhuǎn)相等電氣作用,是電子線路必不可少的組成部分.在集成電路、超大規(guī)模集成電路已經(jīng)大行其道的今天,電容器作為一種分立式無源元件仍然大量使用于各種功能的電路中,其在電路中所起的重要作用可見一斑.作貯能元件也是電容器的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,同電池等儲能元件相比,電容器可以瞬時充放電,并且充放電電流基本上不受限制,可以為熔焊機、閃光燈等設(shè)備提供大功率的瞬時脈沖電流.電容器還常常被用以改善電路的品質(zhì)因子,如節(jié)能燈用電容器.
2 隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過.
2 旁路(去耦):為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路.
2 耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐?nbsp;
2 濾波:將整流以后的鋸齒波變?yōu)槠交拿}動波,接近于直流.
2 溫度補償:針對其它元件對溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩(wěn)定性.
2 計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數(shù).
2 調(diào)諧:對與頻率相關(guān)的電路進行系統(tǒng)調(diào)諧,比如手機、收音機、電視機.
2 整流:在預(yù)定的時間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件.
2 儲能:儲存電能,用于必須要的時候釋放.例如相機閃光燈,加熱設(shè)備等等.(如今某些電容的儲能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準,一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天.
3、 電容器的基本參數(shù)
2 電容量:通常以120Hz下數(shù)字電橋測定的數(shù)值為準,指電容器的大小
2 損耗角正切值:通常以120Hz下數(shù)字電橋測定的數(shù)值為準,指在規(guī)定頻率的正弦電壓下,通過電容器的有功功率跟無功功率的比值.
2 工作電壓(WV):工作電壓(working voltage)簡稱WV,為絕對安全值;若是surge voltage(簡稱SV或Vs),就是涌浪電壓或崩潰電壓;,超過這個電壓值電容會爆!根據(jù)國際IEC 384-4規(guī)定,低於315V時,Vs=1.15×Vr,高於315V時,Vs=1.1×Vr.Vs是涌浪電壓,Vr是額定電壓(rated voltage).
2 絕緣電阻:絕緣電阻則是電容器隔離直流作用的數(shù)值化表征,希望電容器的絕緣電阻越高越好.在電解電容,這個參數(shù)一般用漏電流來表征.漏電流的計算公式是I=KCV,K 是系數(shù),不同品種的電容有不同的系數(shù),象CD11是0.03或0.02,而CD110是0.01.該公式得出的數(shù)值單位為μA
2 ESR:串聯(lián)等效電阻,包括引線和鋁箔的接觸電阻、電解液的電阻等
2 其他參數(shù):擊穿電壓、允許通過的最大紋波電流、使用的溫度范圍、溫度系數(shù)、頻率特性等.在此不一一細講.
4、 電容器的分類
根據(jù)介質(zhì)的不同,同時結(jié)合實際應(yīng)用中的具體情況,我們把電容器簡單分為三類
第一類:電解類
電解電容器是指在鋁、鉭、鈮、鈦等閥金屬的表面采用陽極氧化法生成一薄層氧化物作為電介質(zhì),以電解質(zhì)作為陰極而構(gòu)成的電容器.目前最常用的電解電容有鋁電解和鉭電解.
廣義上講,電解質(zhì)包括電解液、二氧化錳、有機半導(dǎo)體TCNQ、導(dǎo)體聚合物(PPy、PEDT)、凝膠電解質(zhì)PEO等.后面的幾種是目前比較尖端的電容器.
注意:電解質(zhì)和電介質(zhì)的不同.
第二類:薄膜類
以往的紙介電容器、塑料薄膜電容器多用板狀或條狀的鋁箔作為電極,現(xiàn)在,大多采用真空蒸鍍的方式在電容器紙、有機薄膜等的表面涂覆金屬薄層作為電極.由于金屬化形式的出現(xiàn),該類電容器在小型化和片式化方面有了長足的發(fā)展,對電解電容器構(gòu)成一定的挑戰(zhàn)和威脅.
第三類:瓷介類
陶瓷電容器采用鈦酸鋇、鈦酸鍶等高介電常數(shù)的陶瓷材料作為電介質(zhì),在電介質(zhì)的表面印刷電極漿料,經(jīng)低溫燒結(jié)制成.陶瓷電容器的外形以片式居多,也有管形、圓片形等形狀.