电容的识别分类及测量 一、单位:法拉(F)1F=103mF=106uF=109nF=1012pF符号: “C、TC、MC、EC”涂白色的为负极 如果无正负极标识为无极性电容二、电容的种类: 按结构划分主要有二种:一是固定电容,二是可变电容. 按电介质划分主要有:有机介质电容器,无机介质电容器,电解电容 按材料分:陶瓷电容,用于高频的云母电容;涤沦电容,用于中低频;金属膜电容,用于低频;电解电 容是固定电容,一般体积比较大,用在低频滤波电路中,它有正负极之分使用时不能接反,否则会发生漏液或爆 炸. 1、贴片电容:符号:贴片电容“CB、BC、CM、MC、CD”;排容“CN、CP”贴片电容分为单个贴片电容和排容 2、电解电容:符号:贴片电容“C、TC、CT、BC、EC、CE”有极性电容:引脚"长"的是负极,引脚"短"是正极.电容上有色带对的脚为负极. 3、无极性电容:三、 电容的基础参数: 1、耐压值和容量耐压:电容在电路中连续不断工作时,所能承受的最高电压容量:电容储存电荷的能力叫做容量,容量越大储存的电荷越多,反之越少例:A:电容标识:25V,1300uF,表示耐压为 25V,容量为 1300uf B:电容标识:16V,2200uF,表示而耐为 16V,容量为 2200uFC:无极性电容标识:100,表示容量为 100pFD:无极性电容标识:0.01,表示容量为 0.01uF 2、容抗:电容对交流电呈现出的一各特殊的阻碍作用为容抗,频率与容抗成反比,频率越高容抗越小,因此电容 具有通高频阴低频的特性。
当频率一定时,容量与容抗成反比,容量越大容抗越小,容量越小容抗越大 当频率为 0 时,即直流电容容抗为无穷大四、 电容标称方法: 电容的第一种标称方法为直标法: 如果标称为整数且无单位则读作“pF”;如标称为小数且无单位读作 “uF”;如标称三位数且无单位,第一二位为有效数字“AB”,第三位为倍率“10C”;进口电容有“47uFD”,它 就是“47uF”;电容标称“3R3”,“R”为小数点,表示“3.3pF”;标称为“0.47k、2.2J”,表示 “0.47uF 、2.2uF”,“k、J”是误 差值;第二种为色标法,与电阻的色标法相同第三种特殊标称: “109J 、219k 、379k”等,带9 的“*10-1” 五、电容的特性:通高频,阻低频;通交流,阻直流 (参照容抗) 六、电容的作用:滤波、耦合、储能1、滤波电容:并接在电路正负极之间,利用电容通交隔直的特性,将电路中的交流电流滤除 有极性的电容通常是负 极接地2、耦合电容:连接于信号源和信号处理电路或两极放大器之间,用以隔断直流电,让交流或脉动信号通过,使相邻 的放大器直流工作点互不景响3、退耦电容:并接于电路正负极之间,可防止电路通过电源形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。
4、旁路电容:并接在电阻两端,为交直流信号中的交流设置一条能路,避免交流成分在通过电阻时产生压降5、自举升压电容:利用礤储能来提升电路某点的电位,使其电位值高于为该点供电的电源电压6、稳频电容:在振荡电路中用来稳定振荡频率7、定时电容:在 RC 定时电路中与电阻R 串联共同决定时间长短8、软启动电容:通常接在电源开关管的基极,防止开机时加在开关管基极的浪涌电流或电压太大而损坏的开关管贴片电容的分类 一 NPO 电容器 二 X7R 电容器 三 Z5U 电容器 四 Y5V 电容器 区别:NPO、 X7R、 Z5U 和 Y5V 的主要区别是它们的填充介质不同 在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电 容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、 容量稳定性等也就不同 所以在使用电容器时应根据电容器在 电路中作用不同来选用不同的电容器一 NPO 电容器NPO 是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器 它的填充介质是由铷、 钐和一些其它稀有氧化物组成的 NPO 电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一在温度从-55℃到 125℃时容量变化为 0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。
NPO 电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的 其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1% NPO 电容器随封装形式不同其电容量和介质 损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好 下表给出了NPO 电容器可选取的容 量范围 封 装 DC=50V DC=100V 0805 0.5---1000pF 0.5---820pF 1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF 1210 560---5600pF 560---2700pF 2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF NPO 电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容二 X7R 电容器X7R 电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器当温度在-55℃到 125℃时其容量变化为 15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的 X7R 电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变 化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为 10 年变化了约 5% X7R 电容器主要应用于要求不高的工业应用, 而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。
它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大 下表 给出了X7R 电容器可选取的容量范围 封 装 DC=50V DC=100V 0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF 1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF 1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF三 Z5U 电容器Z5U 电容器称为”通用”陶瓷单片电容器这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于 Z5U 电容器主要的是它的小尺寸和低成本对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U 电容器有最大的电容量但它的 电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每 10 年下降 5% 尽管它的容量不稳定,由于它具 有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围尤其 是在退耦电路的应用中下表给出了Z5U 电容器的取值范围 封 装 DC=25V DC=50V 0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF 1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF Z5U 电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 10 --- 85℃℃ 温度特性 22% ---- -56% 介质损耗最大 4%四 Y5V 电容器Y5V 电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到 85℃范围内其容量变化可达 22%到-82%。
Y5V 的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达 4.7μF电容器 Y5V 电容器的取值范围如下表所示 封 装 DC=25V DC=50V 0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF 1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF Y5V 电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 -30 --- 85℃℃ 温度特性 22% ---- -82% 介质损耗 最大 5% 贴片电容器命名方法可到AVX 网站上找到不同的公司命名方法可能略有不同 电容的作用: 1)旁路 旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负 载器件的供电电源管脚和地管脚 这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声 地电位是地连接处 在通过大电流毛刺时的电压降。
2)去耦 去耦,又称解耦 从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载 如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、 放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大, 这样驱 动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种 电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合” 去耦电容 就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰 将旁路电容和去藕电容 结合起来将更容易理解旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪 声提高一条低阻抗泄防途径 高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、 0.01μF 等;而去耦合电容的 容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、 以及驱动电流的变化大小来确定 旁路是把输入信 号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源这应该是他们的 本质区别 3)滤波 从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。
但实际上超过 1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大有时会看到有一个电容量 较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频 电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频 电容越大低频越容易通过具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频曾有网友形象地 将滤波电容比作“水塘”由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说 电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高, 峰值电流就越大,从而缓冲了电压滤波就是充电,放电的过程 4)储能 储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是较为常用的根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式,对于功率级超过 10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。