电容器及其应用

一薄膜电容器在电子线路中的应用1.在振荡电路,定时电路,延迟电路和滤波器中的应用。在这几种电路中，要求电容器的电容量具有良好的温度稳定性，保证振荡频率，定时时间，延迟时间具有良好的温度稳定性，此时选用温度系数低的聚碳酸酯介质电容为首选，其温度系数可以接近于零。其次应选用的是复合膜电容器，在国家标准中以CH表示，如国产的CH11复合膜电容器的电容量可以从1nF—0.47uF，在市场上很容易找到，采用黄色树脂封装。如果在温度几乎不变的情况下电容器的选择无特殊的要求，但是一定不能选用第二类陶瓷介质（其电容量随电容器的温度变化太大）。2.在积分电路中的应用在积分电路中，积分时间常数是由积分电容器和电阻决定的，通常电阻有良好的温度特性，所以最关键的是要保证电容量的稳定，这一点与前面所述电路没有区别，与它们不同的是，积分电路具有保持功能，因而要电容器的绝缘电阻越高越好，同时要保持积分的准确性，电容器的介质吸收要低。所以，通常积分电路的积分电容器应选择介质吸收低的，然后考虑的是温度系数，绝缘电阻。综合考虑应首选介质吸收最低的聚苯乙丙烯介质电容器。3.在采样-保持电路中的应用在这种电路中的最关键的是电容器的绝缘电阻，应以选择绝缘电阻最高的介质为首选。如果频率较高，还应考虑损耗因数，通常在薄膜电容中，损耗因数均可以满足要求。4.作为耦合电容器既要将交流或脉冲信号“无衰减”的耦合到后级，同时又不能影响后级的直流工作点，因而需要电容器的绝缘电阻要高，通常的聚酯薄膜电容即可满足要求。5.作为MOSFET开关与IGBT开关的缓冲电容器通常的IGBT缓冲电路主要有三种形式二陶瓷介质电容器1.I类陶瓷电容器过去称高频陶瓷电容器，是指介质损耗小，绝缘电阻高，介电常数随温度呈线性变化的陶瓷介质制造的电容器。它特别适用于谐振回路，以及其他要求损耗小和电容量稳定的电路，或用于温度补偿。2.II类陶瓷电容器过去被称作低频陶瓷电容器，这类电容的比电容大，容量随温度呈非线性变化，损耗较大，常用在电子设备中用于旁路，耦合或用于其他对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中。陶瓷电容的基本特性：具有较高甚至非常高的介电常数。I类超稳定介质用于高频，但电容量作的不可能很大，通常1206SMD封装的电容从0.5pF到0.01uF。而II类稳定介质对应的电容则可做到2.2uF或再高一些。II类的可用级陶瓷介质材料可达到100uF。在开关电源中用到的电容有:陶瓷,MYLAR,金属,积层,电解等,而开关电源所设计的电路不谓乎以下几种:吸收回路,输出反馈回路,过压/过载/过温回路/风扇控制等,所以不同的电路,需要不同的电容,在吸收回路里我们常用陶瓷电容,其温度特性要好,输出反馈回路也会用到陶瓷电容,斜坡补偿需要金属电容,因其温度特性更好,延时电路常用MYLAR电容,输出滤波当然要用电解,输入对地间电容要用高压环氧树脂电容.3.大容量陶瓷电容在旁路，高频整流滤波中的应用3.1在旁路中的作用：3．1.1旁路电容器的作用：旁路电容器通常并联在电路单元（如一个IC）的电源两端，以尽可能降低电源在整个电路的工作频段或在电路可能受到影响的频段保持在可以容忍的某一低阻抗水平，以防止有电源传输的有害的耦合。对于较低的频段，稳压电源的电解电容器可以提供很低的阻抗，但是铝电解电容器超过50kHz以上就会开始或即将开始转变为感性而无法保持较高频段的低阻抗，而且从稳压电源的输出端到各个子电路通常由较远的距离，其寄生电感可能达到1uH，其50kHz的感抗为0.314欧，加上整流滤波电容器的阻抗和电路板的电源走线的电阻，从各个子电路向电源看得电源输出阻抗不只1欧，在500kHz以上可能达到数欧甚至10欧。这样的电源阻抗很容易产生有害的电源耦合（如放大电路的寄生震荡或自激多在高频下，数字电路的虚假逻辑电平、基准电源不准确等），而1uF或0.1uF的阻抗在高频下很容易低于1欧。因此通常的比较好的解决方案是在每个子电路的电源两端并联陶瓷电容器以降低在各个子电路电源的高频段阻抗。这就是常说的大电容滤低频、小电容滤高频的“规矩”。旁路电容的另一个作用是对直流偏置电路的交流旁路（短路掉交流部分）、去耦（对交流短路，滤除交流成分）。4.电解电容器一、电容的分类和作用电容(Electriccapacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同：按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。按极性分为：有极性电容和无极性电容。我们最常见到的就是电解电容。电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐二、电容的符号电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法，但电容符号在国内和国际表示都差不多，唯一的区别就是在有极性电容上，国内的是一个空筐下面一根横线，而国际的就是普通电容加一个＋符号代表正极。三、电容的单位电容的基本单位是：F（法），此外还有μF（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF（），由于电容F的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位，而不是F的单位。他们之间的具体换算如下：1F＝1000000μF1μF=1000nF=1000000pF四、电容的耐压单位：V（伏特）每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。五、电容的种类电容的种类有很多，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，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下面是各种电容的优缺点：无感CBB电容2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。无感，高频特性好，体积较小不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。CBB电容2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。有感，其他同上。瓷片电容薄瓷片两面渡金属膜银而成。体积小，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容）易碎！容量低云母电容云母片上镀两层金属薄膜容易生产，技术含量低。体积大，容量小，（几乎没有用了）独石电容体积比CBB更小，其他同CBB，有感电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液（含酸性的合成溶液）中。容量大。高频特性不好。钽电容用金属钽作为正极，在电解质外喷上金属作为负极。稳定性好，容量大，高频特性好。造价高。（一般用于关键地方）六、电容的标称及识别方法1.由于电容体积要比电阻大，所以一般都使用直接标称法。如果数字是0.001，那它代表的是0.001uF＝1nF，如果是10n，那么就是10nF，同样100p就是100pF。2.不标单位的直接表示法：用1~4位数字表示，容量单位为pF，如350为350pF，3为3pF，0.5为0.5pF3.色码表示法：沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一，二种环表示电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）颜色意义：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。