元器件基础知识：电容器ppt课件

电子元器件知识,电容器介绍,格物致新厚德泽人,1,一、初识电容器,电容器是一种储存电场能量的元件，它由两个金属片中间填充绝缘介质构成。电容器对直流电的阻力无穷大，对交流电的阻力随频率的增加而减小。这种阻力用容抗表示。电容器的符号用C表示，它的基本参数是标称容量和耐压。,格物致新厚德泽人,格物致新厚德泽人,2,格物致新厚德泽人,3,4,格物致新厚德泽人,5,聚酯膜电容器,格物致新厚德泽人,6,电容的技术参数,二、电容器的技术参数,格物致新厚德泽人,7,（1）标称容量,电容器的标称值通常是指电容器上标注的电容值。电容器的基本单位是法拉，简称法，用“F”表示。实际应用中很少用法拉，常常使用mF毫法(103F)、uF微法（106）、nF纳法（109F)、pF皮法(1012F)表示电容量。,格物致新厚德泽人,8,（2）电容器的耐压,在额定环境温度下可连续加在电容两端的最高直流电压有效值称为电容器的耐压。如果工作电压超过电容器的耐压，电容器将被永久击穿。电容器的耐压分为6.3V、10V、16V、25V、50V等。,格物致新厚德泽人,9,三、电容器的标示法,（1）直标法将主要参数和技术指标直接标注在电容器表面上如：01uF表示0.01uF;10m表示10000uF;33n表示0.033uF;4u7表示4.7uF;5n3表示5300pF；p10表示0.1pF；6p8表示6.8pF,格物致新厚德泽人,10,三、电容器的标示法,（2）数码表示法不标单位，直接用数码表示容量。如5600表示5600pF;470表示470pF;3表示3pF；2u2表示2.2uF,格物致新厚德泽人,11,电容容值的读取方法与电阻一样，如下表，单位为pF。,格物致新厚德泽人,12,三、电容器的标示法,（3）色标法,电容容值的读取方法与电阻一样，如下表，单位为pF。,格物致新厚德泽人,13,四、用万用表判断电容器,（1）检测小电容电容器选用万用表R10k挡，用两表笔分别交替接电容的两个引脚，瞬间见万用表指针摆动，稳定时，阻值为无穷大，说明电容器适用，否则，若测出阻值(指针向右摆动不回到无穷大)或为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。,格物致新厚德泽人,14,四、用万用表判断电容器,（2）检测大容量电容器将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大角度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百k以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。,格物致新厚德泽人,15,五、电容器的种类,固定电容可调电容半可调电容,双联电容,（一）按结构分类,格物致新厚德泽人,16,（二）按介质材料分类漆膜电容器CQ有机介质纸介电容器cz金属化纸介电容CJ有机薄膜介质电容器涤纶CL聚苯乙烯CB聚丙烯CBB陶瓷电容器CC无机介质电容云母电容器CY玻璃釉电容器CI玻璃膜电容器CO铝电解电容器CD电解电容器钽电解电容器CA铌电解电容器CN,格物致新厚德泽人,17,电解电容器（CD、CA）：是以铝、钽、铌等金属氧化膜作介质的电容器，应用最广泛的是铝电解电容器。1、铝电解电容（CD）优点：容量范围大。缺点：体积大、频率特性差、介质损耗大，容量误差大（最大允许误差20%100%)，耐高温性差，存放时间长容易失效。作用与选用：有极性的电解电容在中、低频电路中作交流旁路、信号耦合（1-22uF）、退耦（47-220uF）、隔直和电源滤波（100-10000uF）之用。一般不能用于交流电源电路。无极性的电解电容常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路和单相电动机启动电路。比无极性电容绝缘电阻低，漏电流大，频率特性差，所以限于频率较低的范围。,格物致新厚德泽人,18,参数：容量范围0.4710000uF额定电压范围6.3450V外观：蓝色、黑色和灰色2、钽电解电容：优点：介质损耗低，频率特性好，耐高温（200），漏电流小，体积比铝电解电容小。缺点：成本高，耐压低（160v以下）。用途：广泛用于通讯、航天、军工及家用电器各种中低频电路和积分、时间常数设置电路中。参数：电容量0.1-1000uF额定电压范围6.3-125v,格物致新厚德泽人,19,3、纸介电容器（CZ）：电极用铝箔或锡箔做成，绝缘介质采用浸腊的纸相叠后卷成圆柱体，外包防潮物质（如金属壳）。大容量的纸介电容器常在铁壳里灌满电容器油以提高耐压强度，被称为油浸纸介电容器。特点：在一定体积内可得到较大电容量（可达100uF），工作电压范围宽（可达6.3KV），价格低廉。但稳定性差，电容量不易控制，体积大，损耗大，精度低。由于电感最大，不适宜在高频下使用。作用：用于低频电路的旁路和隔直。（目前使用不多）,格物致新厚德泽人,20,4、金属化纸介电容（CJ）：采用真空蒸发技术在涂有漆膜纸上再蒸镀一层金属膜作为电极，它与普通纸介电容相比，具有体积小，容量大，击穿后自愈能力强等优点。作用：一般用于低频电路中和稳定性要求不高的电路。如洗衣机电机启动电容。参数：耐压高（63v1.6KV）电容量从6500pF-30uF常用：CJ10、CJ11等系列。,格物致新厚德泽人,21,格物致新厚德泽人,5、有机薄膜电容器：是用聚苯乙烯、聚丙烯或涤纶等有机薄膜代替纸介质做成的各种电容器。涤纶电容器（CL）：是一种正温度系数无极性电容器。优点：体积小、容量较大（10PF-4uF）、耐高温、耐高压（63v-630v）、耐潮湿、价格低。近几年又有0.1-10uF小电容出现体积为原来的三分之一。缺点：温度系数较大。用途：一般用于各种电视机、仪器仪表的中、低频电路中做旁路、耦合、退耦和隔直流。（是目前主流产品）,22,聚丙烯电容器（CBB）:是一种负温度系数无极性电容器。优点：体积小、损耗小、性能稳定、绝缘性能好、容量大（可达几十uF）、耐高压（63v2Kv）。用途：广泛用于要求较高的中、低频电子电路或做为电动机的启动电容器。代替大部分聚苯乙烯、云母电容。（是目前主流产品）,格物致新厚德泽人,23,格物致新厚德泽人,聚苯乙烯电容器（CB）：以聚苯乙烯薄膜作介质的电容器，是一种负温度系数无极性电容器。优点：耐压高（几百伏几千伏）、高频损耗小、绝缘电阻高（可达10000M以上）、容量大（可达几十uF)，精度可达千分之五，电容量稳定，是目前应用广泛的一种。缺点：体积大、但温度系数较大、耐热性差（最高75），电烙铁焊接时间不能太长。用途：可在中、高频电路中使用。常用于滤波器及对容量要求精确的电路中。如电子琴电路常采用。,24,格物致新厚德泽人,25,5、云母电容器（CY）：是以云母片做介质的电容器，再压铸在胶木壳内制成。优点：高频性能稳定，损耗小，漏电流小，耐压高，耐高温，绝缘电阻大，温度系数小，分布电感小，电容量精度高。缺点：容量小，成本高，体积较大。用途：用于高频电路中作信号耦合、旁路和调谐、脉冲等要求较高的电路。参数：电容量：5-51000PF工作电压：50-7kv精度：0.01%早期使用高性能产品,格物致新厚德泽人,26,6、瓷介质电容器（CC）：以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质做成。按性能分为高频瓷介电容（CC)、低频瓷介电容(CT)。瓷介电容器外涂保护漆的颜色表示电容器的温度系数。蓝色和灰色表示正温度系数，其它颜色为负温度系数。其中黑色温度系数最小，浅绿色温度系数最大。（1）高频瓷介电容：具有温度补偿特性的复合型陶瓷材料制成。温度系数小，稳定性高，损耗低，耐压高。最大容量不超过1000PF。耐压160v、250v、500v等几种。常用有CC1系列园片型。用途：主要用于高频、特高频、甚高频电路中做调谐或温度补偿。,格物致新厚德泽人,27,（2）低频瓷介电容：属铁电陶瓷作介质，介电系数高，容量大（最高可达0.1uF），工作电压有0.5KV、1KV、2KV、5KV几种，体积小，损耗和绝缘电阻性能较高频差。用途：广泛用于中、低频电路中作隔直、耦合、旁路和滤波。常用有CT1、CT2、CT3系列。（3）独石电容器：是用钛酸钡为主的陶瓷材料烧结制成的多层叠片状超小型电容器（相当于几个陶瓷电容并联）。具有性能稳定，耐高温，耐潮湿，容量大（10PF-10uF），漏电流小，可靠性好，成本低。其缺点是工作电压低（低于100v）。用途：广泛用于各种电子产品尤其是小型电子产品中做谐振、旁路、耦合、滤波等。常用有CT4低频，CC4高频系列。另外液晶手表中采用的是微型独石电容。,格物致新厚德泽人,28,格物致新厚德泽人,29,7、玻璃釉电容（CI）：是以钠、钙、硅等按比例混合作介质的电容器。特点：它具有瓷介电容的优点，体积比同容量的瓷介电容小，外形与独石电容相似，其容量范围为4.7PF-0.47uF,耐压主要有63v和100v两种，损耗低，漏电流小，其介电常数在很宽频率范围不变，耐高温（温度可达200）。用途：主要用于高频旁路或退耦电路中。常用型号CI2。（不是目前主流产品）,格物致新厚德泽人,30,格物致新厚德泽人,31,格物致新厚德泽人,32,七、电容器的选择与代换（一）选择方法：1、选择合适的型号根据电路要求，一般用于低频耦合、旁路、去耦等，电气性能要求较低时，可采用纸介电容器、电解电容、涤纶电容器等。在中频电路中，可选用0.01-0.1uF的纸介、金属化纸介、有机薄膜、瓷介电容器；高频高压电路中应选用高频瓷介或云母电容器；若要求在高温下工作，应选用玻璃釉电容器。在电源滤波和退耦电路中，选用电解电容器。2、合理确定电容器的容量和误差大多数情况下，对电容器容量要求并不严格，与规定的标称值大致相同即可。电容器误差选择，在低频耦合、去耦、电源滤波等电路中，可选用5、10、20、30%。但在振荡回路、延时电路、音调控制电路中，精度要高些，在各种滤波器电路中选择高精度（误差小于5%）的电容器。,格物致新厚德泽人,33,3、耐压值的选择为保证电容器正常工作，应选电容器的耐压值大于实际工作电压，在电路中，有时会发生波动使工作电压升高。因此应留有足够的余量，对于一般电路应使耐压值高于实际工作电压的20%。波动大的电路应选更大的余量（1.5-2倍）。但不是越大越好，除了经济（耐压越高体积越大价格越高），对电解电容而言，高耐压电容用于低压电路，额定容量会减小。4、高频电容不能用低频电容代替。反之可以。5、电容器应具备足够的绝缘电阻，一般绝缘电阻应大于几百几千M，绝缘电阻越小，漏电越严重。6、有些场合还要考虑电容器的工作温度范围、温度系数等参数。,格物致新厚德泽人,34,（二）常见故障与代用1、常见故障：电容器的常见故障是击穿（短路）、断线（开路）、漏电和容量减小四种。2、代用：保证容量基本相同，除精密电路（如调谐电路）可有20%的变动（如旁路、滤波等用途的可用大于原电容值代替）。保证耐压相同或高于原电容器电压。可用于高频的电容器代替等值、等耐压的低频电容器。如云母、有机薄膜或瓷介电容器可代替纸介电容器。可用两只以上相同耐压的电容器并联代替一只电容器（C=C1+C2+C3)。可用两只以上的电容器串联代替一只电容器。如串联电容量相等则承受电压也相等，且各只电容器的耐压相加应等于或大于原电容器的耐压。串联各电容器不相等时，容量大的电容器承受的电压小，这是因为串联时各电容器的充电电流相等C=Q/U得到。,格物致新厚德泽人,35,八、电容器的测量,电解电容器容量测量：通常选用万用表的R10、R100、R1K挡进行测试判断。红、黑表笔分别接电容器的负极（每次测试前，需将电容器放电），由表针的偏摆来判断电容器质量。若表针迅速向右摆起，然后慢慢向左退回原位，一般来说电容器是好的。如果表针摆起后不再回转，说明电容器已经击穿。如果表针摆起后逐渐退回到某一位置停位，则说明电容器已经漏电。如果表针摆不起来，说明电容器电解质已经干涸推失去容量。,格物致新厚德泽人,36,八、电容器的测量,电容器