电容的功能和表示方法

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1、电容的功能和表示方法。 由两个金属极，中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于级间耦合、滤波、去耦、 旁路及信号调谐。电容在电路中用“C”加数字表示，比如C8,表示在电路中编号为8的电容。 电容的分类。电容按介质不同分为：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。按结构可分为：固定电容,可变电容,微调电容。 电容的容量。电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,容抗与交流信号的频率和电容量有关, 容抗XC=1/2n f c （f表示交流信号的频率，C表示电容容量）。 电容的容量单位和

2、耐压。电容的基本单位是F （法），其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。由于单位 F的容量太大，所以我们看到的一般都是p F、nF、pF的单位。换算关系：1F=1000000p F,1p F=1000nF=1000000pF。每一个电容都有它的耐压值，用 V 表示。一般无极电容的标称耐压值比较高有： 63V、 100V、 160V、 250V、 400V、 600V、 1000V 等。有极电容的耐压相对比较低，一般标称耐压值有： 4V、 6.3V、 10V、 16V、 25V、 35V、 50V、 63V、 80V、 100V、 220V、 400V 等。 电容

3、的标注方法和容量误差。电容的标注方法分为：直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005，表 示0.005uF=5nF。如果是5n,那就表示的是5nF。数标法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是 10的多少次方。如： 102表示 10x10x10 PF=1000PF, 203 表示 20x10x10x10 PF。色标法，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）。颜色代表的数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰 =8、白=9。电容

4、容量误差用符号 F、 G、 J、 K、 L、 M 来表示，允许误差分别对应为1%、2%、5%、10%、15%、20%。 电容的正负极区分和测量。电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆，涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引 脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。当我们不知道电容的正负极时，可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体，它的电阻也 不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。 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）。

5、反之，则电解电容的漏电流增加（漏电阻减小）。这样，我们先假定某极为“+”极， 万用表选用R*100或R*1K挡,然后将假定的“+”极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），对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电（两根引 线碰一下）,然后两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置靠左（或阻值大）的那次,黑表笔接的就是电解电容的正极。 电容使用的一些经验及来四个误区。一些经验：在电路中不能确定线路的极性时，建议使用无极电解电容。通过电解电容的纹波电流不能超过其充 许范围。如超过了规定值，需选用耐大纹波电流的电容。电容的

6、工作电压不能超过其额定电压。在进行电容的 焊接的时候，电烙铁应与电容的塑料外壳保持一定的距离，以防止过热造成塑料套管破裂。并且焊接时间不应超过 10 秒， 焊接温度不应超过 260摄氏度。几个误区分析：电容容量越大越好。很多人在电容的替换中往往爱用大容量的电容。我们知道虽然电容越大，为 IC 提供的电流补偿的能力越强。 且不说电容容量的增大带来的体积变大，增加成本的同时还影响空气流动和散热。关键在于电容上存在寄生电 感，电容放电回路会在某个频点上发生谐振。在谐振点，电容的阻抗小。因此放电回路的阻抗最小，补充能量 的效果也最好。但当频率超过谐振点时，放电回路的阻抗开始增加，电容提供电流能力便开始

7、下降。电容的容 值越大，谐振频率越低，电容能有效补偿电流的频率范围也越小。从保证电容提供高频电流的能力的角度来说， 电容越大越好的观点是错误的，一般的电路设计中都有一个参考值的。同样容量的电容，并联越多的小电容越好，耐压值、耐温值、容值、ESR（等效电阻）等是电容的几个重要参数，对于ESR自然是越低越好。ESR与电容的 容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候，容量越大，ESR越低。在板卡设计中采用多个小电容 并连多是出与PCB空间的限制，这样有的人就认为，越多的并联小电阻，ESR越低，效果越好。理论上是如此， 但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗，采用多个小电容并联，效果并不一定突出。ES

8、R（等效电阻）越低，效果越好。结合上面提高的供电电路来说，对于输入电容来说，输入电容的容量要大一点。相对容量的要求，对ESR的要 求可以适当的降低。因为输入电容主要是耐压，其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说，耐压的 要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过量。但这里要注 意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡 设计中，这里一般有一个参考值，此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。好电容代表着高品质。在电路控制板设计中，电路设计水平是关键。和有的厂商可以用两相供电，

9、做出比一些厂商采用四相供电更稳 定的产品一样，一味的采用高价电容，不一定能做出好产品。衡量一个产品，一定要全方位多角度的去考虑.电容指南第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

10、电容器的两片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

11、电流了.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，以及机械或

12、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器上的最大直流电压或最

13、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 6 ）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率小，其与电容的 功率的夹角要小

14、。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形状、结构等。上图是小型纸介电容，下图是立式矩

15、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，表针最后停留的位置靠左（阻值大）的那次，黑表笔接的就是电 解电容

16、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、Rxioo、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