电容器的种类及应用.ppt

1、09级主题作业,1,2020/8/11,探究课题：电容器的种类及应用,制作人：杨学兰 指导老师：杨晓梅 组长：杨学兰 组员：田梅 张珍 王英福 班级：09级物教（2）班 制作时间：2010年6月20日,2020/8/11,09级主题作业,2,2020/8/11,09级主题作业,3,电容器的定义 电容器，顾名思义，是装电的容器，是一种容纳电荷的器件。英文名称：capacitor。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。电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称

2、为电容器。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类，其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。,什么是电容器？,2020/8/11,09级主题作业,4,电容器的发展史,莱顿瓶是由荷兰物理学家马森布洛克(pVmusschenbrock，16961761)在17451746年间发明的。马森布洛克是荷兰莱顿人，故莱顿瓶因此而得名。那个“瓶子”就是一个电容 。 在那时候经常出现这种现象，即好不容易起得的电往往在空气中逐渐消失。为了寻找一种保存电的方法，马森布洛克试图使电能贮藏在装水的瓶个。

3、他将一根铁棒用两根丝线悬挂在空中，用起电机与铁棒相连；再用一根铜钱从铁棒引出，浸在一个盛有水的玻璃瓶中，然后开始实验，他叫一助手一手握住玻璃瓶，马森布洛克在旁使劲摇动起电机(一个绕轴旋转的玻璃球，球与人的手掌摩擦，就带电了)。实验见图所示。这时，他的助手不小心另一只手碰到铁棒，他猛然感到一次强烈的打击全身部颤抖了一下，不禁喊叫起来。于是马森布洛克与助手互换了一下，让助手摇起电机，他自己用右手托住水瓶子，并用另一只手去碰铁棒，这时他的手臂与身体也产生一种无法形容的恐怖感觉，“好象受了一次雷击那样”。他由此得出结论，把带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来。只是当时搞不清楚起保存电荷作用(按现在说法是

4、蓄电作用)的究竟是瓶子，还是瓶子里的水?,2020/8/11,09级主题作业,5,不久，对莱顿瓶进行了改进，把玻璃瓶的内壁与外壁都用金属箔贴上。在莱顿瓶顶盖上插一根金属棒，它的上端连接一个金属球，它的下端通过金属链与内壁相连。这样莱顿瓶实际上是一个普通的电容器。若把它的外壁接地，而金属球连接到电荷源上，则在莱顿瓶的内壁与外壁之间会积聚起相当多的电荷。当莱顿瓶放电时可以通过相当大的电流。莱顿瓶的发明，为科学界提供了一种贮存电的有效方法，为进一步深入研究电现象提供了一种新的强有力的手段，对电知识的传播与发展起了重要作用。 就在莱顿瓶发明的那一年，英国一名位叫考林森(PCoullinson)的物理学

5、家向远在美国费城的本杰明富兰克林(BFanklin，17061790)邮寄了一只菜顿瓶，并在信中向他介绍了使用方法，这样莱顿瓶带来的电的知识很快传播到了北美。富兰克林对此极感兴趣，利用莱顿瓶作了一系列实验，并对莱顿瓶的功效进行了深入的分析。,2020/8/11,09级主题作业,6,电容器的种类及应用,电容器的分类 1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。 2、按电解质分类：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。 3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。 4、按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、

6、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等等 5、高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。 6、低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。 7、滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。 8、调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。 9、低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。 10、小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。,2020/8/11,09级主题作业,7,常用电容器 铝电解

7、电容器 1.用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的化氧化膜作介质的电容器.因为 氧化膜有单向导电 性质,所以电解电容器具有极性。 2.容量大，能耐受大的脉动电流。 3.容量误差大，泄漏电流大；普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率。 低频旁路、信号耦合、电源滤波。 钽电解电容器 1. 用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰。 2. 温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积。 对脉动电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态。,薄膜电容器 1.结构与纸质电容

8、器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗 塑材作介质。 2.频率特性好，介电损耗小。 3.不能做成大的容量，耐热能力差。 4.滤波器、积分、振荡、定时电路。 瓷介电容器 1.穿心式或支柱式结构瓷介电容器，它的一个电极就是安装螺丝。引线电感 极小。 2.频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用。 3.不能做成大的容量，受振动会引起容量变化。 4.特别适于高频旁路。 独石电容器(多层陶瓷电容器) 1.在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次绕结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成。 2.小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器，高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能，体积极小，Q值高

9、3.容量误差较大 4.噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路,2020/8/11,09级主题作业,9,纸介电容器 1.一般是用两条铝箔作为电极，中间以厚度为0.0080.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。 2.制造工艺简单，价格便宜，能得到较大的电容量 3. 一般在低频电路内，通常不能在高于34MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高，稳定性也好，适用于高压电路 微调电容器(半可变电容器) 1.电容量可在某一小范围内调整，并可在调整后固定于某个电容值。 2.瓷介微调电容器的Q值高，体积也小，通常可分为圆管式及圆片式两种。 3.云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东，结构简单，但稳定

10、性较差。 4.线绕瓷介微调电容器是拆铜丝外电极来变动电容量的，故容量只能变小，不 适合在需反复调试的场合使用 陶瓷电容器 1.用高介电常数的电容器陶瓷钛酸钡一氧化钛挤压成圆管、 圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。 它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 2.具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。 3.低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合包括高频在内。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。 4.高频瓷介电容器适用于高频电路,2020/8/11,09级主题作业,10

11、,云母电容器 1.就结构而言，可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成，由于消除了空气间隙，温度系数大为下降，电容稳定性也比箔片式高。 2.频率特性好，Q值高，温度系数小 3.不能做成大的容量 4.广泛应用在高频电器中，并可用作标准电容器 玻璃釉电容器 由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成“独石”结构性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气候环境，一般可在200或更高温度下工作，额定工作电压可达500V，损耗tg0.00050.008,2020/8/11,09级主题作业,11,几种常用电容器的结构和特点,1 铝电解电容器：

12、 它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不要接反。2 钽铌电解电容器： 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。其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好，用在要求较高的设备中。3 陶瓷电容器： 用陶瓷做介质。在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜作极板制成。其特点是：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大

13、，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。4 云母电容器： 用金属箔或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。其特点是：介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小，适用于高频电路。,2020/8/11,09级主题作业,12,5 薄膜电容器： 结构相同于纸介电容器，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器，介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。6 纸介电容器： 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壳中制成。它的

14、特点是体积较小，容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。7 金属化纸介电容器： 结构基本相同于纸介电容器，它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代金属箔，体积小、容里较大，一般用于低频电路。8 油浸纸介电容器： 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强其耐压。其特点是电容量大、耐压高，但体积较大。 在实际应用中，第一要根据不同的用途选择不同类型的电容器；第二要考虑到电容器的标称容量，允许误差、耐压值、漏电电阻等技术参数；第三对于有正、负极性的电解电容器来说，正、负极在焊接时不要接反。,2020/8/11,09级主题作业,13,电容器操作应注意事项,1.正常情况下全停电操作时，

15、就先拉开电容器的开关，后拉开各路出线的开关；正常情况下全部恢复送电时，就先合口各路，出线开关，后合上电容器的开关。 2.事故停电后，应拉开电容器的开关。 3.电容器跳闸后不得强送电；熔丝熔断后，查明原因之前，不得更换熔丝送电。 4.不论是高压电容器，还是低压电器，都不允许在带有残留电荷的情况下合闸，否则，可能产生很大的电流冲击。电容器重新合闸前，至少应放电3min. 5.为了检查，修理的需要，电容器断开电源后，工作人员接近之前，不论该电容器是否装有效装置，都必须用可携带的专门放电负荷进行人工放电。电容器未来的发展方向。,2020/8/11,09级主题作业,14,电容器的未来发展方向,电容器行业

16、随着电子信息产业的发展以及家电的普及，得到了空前发展，从数量上、质量上、服务上、满足了电子整机及家用电器发展的需要，并带动了相关的材料行业、设备行业、仪表行业的发展，我国现已成为全球电容器生产大国。从销售额来看，电容器的生产主要集中在日本、中国内地和我国台湾地区，我国已成为全球电容器产品仅次于日本的生产大国。从数量来看，自改革开放以来，日本、韩国及我国台湾地区将电容器制造业转向中国内地，世界电子信息整机制造业在中国内地设厂，跨国公司在中国内地采购，我国已成为世界上电容器生产大国和消费大国。 国内市场整机生产所需的电容器有较大增长，我国越来越成为全球电容器消费的重要市场。电容器行业在2007年2

17、010年期间存在较大的发展空间。新的电子信息整机、家用电器、通信设备等的不断出现，为电容器行业带来机遇，电容器企业应顺应市场变化，搞好市场运作，不断推出适应不同整机要求的产品，才能做强。电容器各类产品发展方向如下： 陶瓷电容器 陶瓷电容器仍将在世界电容器市场上居主导地位，而片式电容器将主宰陶瓷电容器和钽电容器市场。小型化、大容量、高电压、高频率、抗干扰和阵列化仍将是陶瓷电容器发展的方向。1005型片式陶瓷电容器已流行，但0603型产品已上市，且0402型产品已在开发。目前，利用薄层和多层化(600800层)技术以及内电极贱金属技术，已开发出容量高达100F的独石陶瓷电容器，但制造商已在开发容量

18、为200F甚至200F以上的独石陶瓷电容器的制作技术。,电解电容器 小尺寸、大容量、长寿命、耐高温、低等效串联电阻等仍是铝电解电容器的发展方向。2000年松下电子元件公司开发出了WA系列绕型铝电容器，在100kHz300kHz频率下，等效串联电阻为15m30m，其容量值较先前的提高了218倍；同时，该公司还投放了超小外形的片式铝电容器，其高度仅0.95mm，其为汽车电器系统开发的片式铝电容器耐震能力高达30G，据称这是目前该工业最高的水平；日本电容器公司BX系列铝电容器持续工作温度已达150，日本化学电容器公司投放了容量为560F1200F的PS系列电容器。制造商还在开发容量更大、ESR更低的铝电容器。 钽电容器 片式产品继续引领钽电容向小型化、大容量、低阻抗、低ESR方向发展，功能高分子聚合物钽电