电容器的作用及参数及应用

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1、电容器的作用:主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作 用。2. 电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。3. 电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、 旁路、耦合等作用的主要元件。4. 因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载 ,所以要并电容这容性负载才能使电网平 衡.5. 在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧? 答：在直流电路中是抗干扰，把干扰脉冲通过电容接地（在这次要作用是隔直电路中 的电位关系）；交流电路中也有这样通过电容接地的，一般容量较小，也是抗干扰和电位隔 离作用.6. 电容补尝功率因数是怎么回事? 答：因

2、为在电容上建立电压首先需要有个充电过程，随着充电过程，电容上的电压逐步提 高，这样就会先有电流，后建立电压的过程，通常我们叫电流超前电压 90 度（电容电流回 路中无电阻和电感元件时，叫纯电容电路）。电动机、变压器等有线圈的电感电路，因通过 电感的电流不能突变的原因，它与电容正好相反，需要先在线圈两端建立电压，后才有电流 （电感电流回路中无电阻和电容时，叫纯电感电路），纯电感电路的电流滞后电压 90 度。由 于功率是电压乘以电流，当电压与电流不同时产生时（如：当电容器上的电压最大时，电已 充满，电流为 0；电感上先有电压时，电感电流也为0），这样，得到的乘积（功率）也为0！ 这就是无功。那么，

3、电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反，就 用电容来补偿电感产生的无功，这就是无功补偿的原理。第1 讲：电容的特性（隔直通交） 电容器是一种能储存电荷的容器它是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物质 而组成的按绝缘材料不同，可制成各种各样的电容器 .如：云母瓷介纸介，电解电容 器等在构造上，又分为固定电容器和可变电容器电容器对直流电阻力无穷大，即电容器 具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响，即相同容量的电容器对不同频 率的交流电呈现不同的容抗 .为开么会出现这些现象呢 这是因为电容器是依靠它的充放电 功能来工作的，如图1,电源开关s未合上时.电容器的两片

4、金属板和其它普通金属板一样 是不带电的。当开关S合上时，如图2所示，电容器正极板上的自由电子便被电源所吸引， 并推送到负极板上面。由于电容器两极板之间隔有绝缘材料，所以从正极板跑过来的自由电 子便在负极板上面堆积起来.正极板便因电子减少而带上正电，负极板便因电子逐渐增加而 带上负电。电容器两个极板之间便有了电位差，当这个电位差与电源电压相等时，电容器的 充电就停上了.此时若将电源切断，电容器仍能保持充电电压。对已充电的电容器，如果我 们用导线将两个极板连接起来，由于两极板间存在的电位差，电子便会通过导线，回到正极 板上，直至两极板间的电位差为零.电容器又恢复到不带电的中性状态 ,导线中也就没电

5、流 了.电容器的放电过程如图 3 所示.加在电容器两个极板上的交流电频率高，电容器的充放 电次数增多；充放电电流也就增强；也就是说.电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减 小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大.对于同一频率的交流电电.电容 器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大.第2讲:电容器的参数与分类在电子产品中，电容器是必不可少的电子器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、 电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比 较多，因此，我们不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定 用途下各种元件的优缺点，以

6、及机械或环境的限制条件等。这里将对电容器的主要参数及其 应用做简单说明。1. 标称电容量（ C R ）。电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较 低（大约在 5000pF 以下）；纸、塑料和一些 陶瓷介质形式的电容器居中（大约在 0.005uF1.0uF ）；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。2. 类别温度范围。电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。该范围取决于它相应 类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度（可以连续施加额定电压的 最高环境温度）等。3. 额定电压（ U R ）。在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电 容

7、器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高电压场 和时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质 / 电极层之间存在空隙而产生的，它除了 可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特 别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电 容器的额定电压。4. 损耗角正切（tg d ）。在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功 功率为损耗角正切。在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的 简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说，要求 R S 愈小愈好，也就是说要求损耗功

8、 率小，其与电容的功率的夹角要小。5. 电容器的温度特性。通常是以20 C基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表 示。6. 使用寿命。电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使 介质随时间退化。7. 绝缘电阻。由于温升引起电子活动增加，因此温度升高将使绝缘电阻降低。 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其介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸 / 塑料薄膜电容器、第3 讲:电容的类别和符号 电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，如图1 所示。第一个字母 C 表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示

9、形状、结 构等。上图是小型纸介电容，下图是立式矩开密封纸介电容。表1列出电容的类别和符号。 表 2 是常用电容的几项特性。第4讲: 电解电容极性的判别不知道极性的电解电容可用万用表的电阻挡测量其极性。 我们知道只有电解电容的正极接电源正（电阻挡时的黑表笔），负端接电源负（电阻挡时的 红表笔）时，电解电容的漏电流才小（漏电阻大）。反之，则电解电容的漏电流增加（漏电 阻减小）。测量时，先假定某极为“ + ”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的 红表笔相接，记下表针停止的刻度（表针靠左阻值大），然后将电容器放电（既两根引线碰 一下），两只表笔对调，重新进行测量。两次测量中，表针最后停留的

10、位置靠左（阻值大） 的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极。测量时最好选用 R*100 或 R*1K 挡。 用万用表判断电容器质量第5讲:用万用表判断电容器质量视电解电容器容量大小，通常选用万用表的RX10、RX100、RX1K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。有些漏电的电容器，用上述方法不易准确判

11、断出好坏。当电容器的耐压值大于万用表内 电池电压值时，根据电解电容器正向充电时漏电电流小，反向充电时漏电电流大的特点，可 采用RX10K挡，对电容器进行反向充电，观察表针停留处是否稳定（即反向漏电电流是 否恒定），由此判断电容器质量，准确度较高。黑表笔接电容器的负极，红表笔接电容器的 正极，表针迅速摆起，然后逐渐退至某处停留不动，则说明电容器是好的，凡是表针在某一 位置停留不稳或停留后又逐渐慢慢向右移动的电容器已经漏电，不能继续使用了。表针一般 停留并稳定在 50 200K 刻度范围内。第 6 讲：略谈电解电容一、电解电容在电路中的作用1，滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，

12、而在整流电路之后接入一 个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的 直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的 输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容由于大容量的电解电容一 般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为 0.001-0.lpF 的电容，以滤除高频及脉冲干扰2，耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影 响，常采用电容藕合为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电 容。二、电解电容的判断方法 电解电容

13、常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与漏电一般为所加的电压 过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量具体方 法为：将电容两管脚短路进行放电，用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极（对 指针式万用表，用数字式万用表测量时表笔互调），正常时表针应先向电阻小的方向摆动， 然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢，说明电容的容量越大， 反之则说明电容的容量越小如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻指示 值很小或为零，则表明此电容已击穿短路因万

14、用表使用的电池电压一般很低，所以在测量 低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测量正常，但加上高压时则有 可能发生漏电或击穿现象三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中，输出正 电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压时则负极接输出端，正极接 地当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输 出电压波动，另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热当反向电压超 过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂 损坏2加在电解电容两端的电

15、压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路时应根据具体情况 留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电源电压为 220时变压器次级 的整流电压可达22V,此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求.但是，假如交 流电源电压波动很大且有可能上升到250V以上时，最好选择耐压30V以上的电解电容。 3，电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件，以防因受热而使电解液加速干涸 4、对于有正负极性的信号的滤波，可采取两个电解电容同极性串联的方法，当作一个无极 性的电容关于电容的作用的小结:电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器 相似，通常简称其为电容，用

16、字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”尽 管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质 （固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介 质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解 电容和瓷片电容。不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1 伏特直流电压时所储存的 电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不 常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（p F）、纳法（nF）、皮法 （pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F） = 1000000微法（p F）1微法（pi F） = 1000 纳法（nF） = 1000000 皮法（pF）在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来