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文檔簡介
1、jq1000110的博文各種電容的特性及其應用(2007-08-25 15:23)分類:名稱:聚酯(滌綸)電容(CL) 符號:電容量:40p-4u額定電壓:63-630V 主要特點:小體積,大容量,耐熱耐濕,穩(wěn)定性差 應用:對穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路名稱:聚苯乙烯電容(CB) 符號:電容量:10p-1u額定電壓:100V-30KV 主要特點:穩(wěn)定,低損耗,體積較大 應用:對穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路名稱:聚丙烯電容(CBB) 符號:電容量:1000p-10u額定電壓:63-2000V 主要特點:性能與聚苯相似但體積小,穩(wěn)定性略差 應用:代替大部分聚苯或云母電容,用于要求較高的電路名稱:云
2、母電容(CY) 符號:電容量:10p-0.1u額定電壓:100V-7kV 主要特點:高穩(wěn)定性,高可靠性,溫度系數(shù)小 應用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路名稱:高頻瓷介電容(CC) 符號:電容量:1-6800p額定電壓:63-500V 主要特點:高頻損耗小,穩(wěn)定性好 應用:高頻電路名稱:低頻瓷介電容(CT) 符號:電容量:10p-4.7u額定電壓:50V-100V 主要特點:體積小,價廉,損耗大,穩(wěn)定性差 應用:要求不高的低頻電路名稱:玻璃釉電容(CI) 符號:電容量:10p-0.1u額定電壓:63-400V 主要特點:穩(wěn)定性較好,損耗小,耐高溫(200度) 應用:脈沖、耦合、旁路等電路名稱:鋁
3、電解電容 符號:電容量:0.47-10000u額定電壓:6.3-450V 主要特點:體積小,容量大,損耗大,漏電大 應用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等名稱:但電解電容(CA)鈮電解電容(CN) 符號:電容量:0.1-1000u額定電壓:6.3-125V 主要特點:損耗、漏電小于鋁電解電容 應用:在要求高的電路中代替鋁電解電容名稱:空氣介質(zhì)可變電容器符號:可變電容量:100-1500p直線頻率式及對數(shù)式等主要特點:損耗小,效率高;可根據(jù)要求制成直線式、直線波長式、 應用:電子儀器,廣播電視設備等名稱:薄膜介質(zhì)可變電容器 符號:可變電容量:15-550p 主要特點:體積小,重量輕;損耗比空氣介
4、質(zhì)的大 應用:通訊,廣播接收機等名稱:薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器 符號:可變電容量:1-29p 主要特點:損耗較大,體積小 應用:收錄機,電子儀器等電路作電路補償 名稱:陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器 符號:可變電容量:0.3-22p 主要特點:損耗較小,體積較小 應用:精密調(diào)諧的高頻振蕩回路 獨石電容最大的缺點是溫度系數(shù)很高,做振蕩器的穩(wěn)漂讓人受不了,我們做的一個555振蕩 器,電容剛好在7805旁邊,開機后,用示波器看頻率,眼看著就慢慢變化,后來換成滌綸電容 就好多了.獨石電容的特點:電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好等.應用范圍:廣泛應用于電子精密儀器.各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波
5、、旁路.容量范圍:0.5PF-1UF耐壓:二倍額定電壓.里面說獨石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型性能挺好,但容量小,一般小于0.2U,另一種叫II型,容量大,但性能一般.就溫漂而言:獨石為正溫條數(shù)+130左右,CBB為負溫系數(shù)-230,用適當比例并聯(lián)使用,可使溫漂降到很 小.就價格而言:鉭,鈮電容最貴,獨石,CBB較便宜,瓷片最低,但有種高頻零溫漂黑點瓷片稍貴.云母電容Q值 較高,也稍貴.鋁電解電容器適用指南一.電路設計鋁電解電容分正負極,不得加反向電壓和交流電壓,對可能出現(xiàn)反向電壓的地方應使用 無極性電容.對需要快速充放電的地方,不應使用鋁電解電容器,應選擇特別設計的具有較長壽命的 電容
6、器.不應使用過載電壓直流電壓玉文博電壓疊加后的縫制電壓低于額定值.兩個以上電解電容串聯(lián)的時候要考慮使用平衡電阻器,使得各個電容上的電壓在其 額定的范圍內(nèi).設計電路板時,應注意電容齊防爆閥上端不得有任何線路,并應留出2mm以上的空 隙.電解也主要化學溶劑及電解紙為易燃物,且電解液導電.當電解液與pc板接觸時,可 能腐蝕pc板上的線路.,以致生煙或著火.因此在電解電容下面不應有任何線路.設計線路板向背應確認發(fā)熱元器件不靠近鋁電解電容或者電解電容的下面.以上只是部分摘抄內(nèi)容.特性比較鋁電解電容與鉭電解電容鋁電解電容的容體比較大,串聯(lián)電阻較大,感抗較大,對溫度敏感.它適用于溫度變化不大、工 作頻率不高
7、(不高于25kHz)的場合,可用于低頻濾波.鋁電解電容具有極性,安裝時必須保證 正確的極性,否則有爆炸的危險.與鋁電解電容相比,鉭電解電容在串聯(lián)電阻、感抗、對溫度的穩(wěn)定性等方面都有明顯的優(yōu)勢 但是,它的工作電壓較低.紙介電容和聚酯薄膜電容其容體比較小,串聯(lián)電阻小,感抗值較大.它適用于電容量不大、工作頻率不高(如1MHz以下) 的場合,可用于低頻濾波和旁路.使用管型紙介電容器或聚酯薄膜電容器時,可把其外殼與參 考地相連,以使其外殼能起到屏蔽的作用而減少電場耦合的影響.云母和陶瓷電容其容體比很小,串聯(lián)電阻小,電感值小,頻率/容量特性穩(wěn)定.它適用于電容量小、工作頻率高 (頻率可達500MHz)的場合
8、,用于高頻濾波、旁路、去耦.但這類電容承受瞬態(tài)高壓脈沖能力 較弱,因此不能將它隨便跨接在低阻電源線上,除非是特殊設計的.聚苯乙烯電容器其串聯(lián)電阻小,電感值小,電容量相對時間、溫度、電壓很穩(wěn)定.它適用于要求頻率穩(wěn)定性高 的場合,可用于高頻濾波、旁路、去耦.一薄膜電容器在振蕩電路,定時電路,延遲電路和濾波器中的應用.在這幾種電路中,要求電容器的電容量具有良好的溫度穩(wěn)定性,保證振蕩頻率,定時時間,延遲 時間具有良好的溫度穩(wěn)定性,此時選用溫度系數(shù)低的聚碳酸酯介質(zhì)電容為首選,其溫度系數(shù) 可以接近于零.其次應選用的是復合膜電容器,在國家標準中以CH表示,如國產(chǎn)的CH11復 合膜電容器的電容量可以從1nF0
9、.47uF,在市場上很容易找到,采用黃色樹脂封裝.如果在溫度幾乎不變的情況下電容器的選擇無特殊的要求,但是一定不能選用第二類陶瓷介 質(zhì)(其電容量隨電容器的溫度變化太大).在積分電路中的應用在積分電路中,積分時間常數(shù)是由積分電容器和電阻決定的,通常電阻有良好的溫度特性,所 以最關鍵的是要保證電容量的穩(wěn)定,這一點與前面所述電路沒有區(qū)別,與它們不同的是,積分 電路具有保持功能,因而要電容器的絕緣電阻越高越好,同時要保持積分的準確性,電容器的 介質(zhì)吸收要低.所以,通常積分電路的積分電容器應選擇介質(zhì)吸收低的,然后考慮的是溫度系 數(shù),絕緣電阻.綜合考慮應首選介質(zhì)吸收最低的聚苯乙丙烯介質(zhì)電容器.在采樣-保持
10、電路中的應用在這種電路中的最關鍵的是電容器的絕緣電阻,應以選擇絕緣電阻最高的介質(zhì)為首選.如果 頻率較高,還應考慮損耗因數(shù),通常在薄膜電容中,損耗因數(shù)均可以滿足要求.作為耦合電容器既要將交流或脈沖信號無衰減的耦合到后級,同時又不能影響后級的直流工作點,因而需 要電容器的絕緣電阻要高,通常的聚酯薄膜電容即可滿足要求.二 陶瓷介質(zhì)電容器1. I類陶瓷電容器過去稱高頻陶瓷電容器,是指介質(zhì)損耗小,絕緣電阻高,介電常數(shù)隨溫度呈線性變化的陶瓷介 質(zhì)制造的電容器.它特別適用于諧振回路,以及其他要求損耗小和電容量穩(wěn)定的電路,或用于 溫度補償.2. II類陶瓷電容器過去被稱作低頻陶瓷電容器,這類電容的比電容大,容
11、量隨溫度呈非線性變化,損耗較大,常用 在電子設備中用于旁路,耦合或用于其他對損耗和電容量穩(wěn)定性要求不高的電路中.陶瓷電容的基本特性:具有較高甚至非常高的介電常數(shù).I類超穩(wěn)定介質(zhì)用于高頻,但電容量 作的不可能很大,通常1206SMD封裝的電容從0.5pF到0.01uF.而II類穩(wěn)定介質(zhì)對應的 電容則可做到2.2uF或再高一些.II類的可用級陶瓷介質(zhì)材料可達到100uF.電容器的選擇和注意事項(2)關于陶瓷貼片電容的PCB設計問題.與引腳元件不同,片狀元件面臨著一個易受彎曲應力影響的問題,焊接錫量過大會加大機械 和熱應力,從而導致芯片破損.因此在設計基片時要考慮焊盤的布局和尺寸,以免焊錫量偏 多.
12、主要是在各元件間設有非焊接區(qū),以免出現(xiàn)過多的焊錫.不知道大家對于這個有什么好的想 法沒有?獨石電容實際也叫集成夾角,因為獨石電容里面實際就是一顆SMD貼片(集層陶瓷電容)電 容.在某些電路設計中,為解決不使用SMD貼片電容而特別把貼片加工成有引腳的DIP電容, 而這種電容便稱作集成夾角”即獨石電容”.而瓷片電容就是一般的陶瓷電容,陶瓷電容器采用鈦酸鋇、鈦酸鍶等高介電常數(shù)的陶瓷材 料作為電介質(zhì),在電介質(zhì)的表面印刷電極漿料,經(jīng)低溫燒結(jié)制成.陶瓷電容器的外形以片式居 多,也有管形、圓片形等形狀.而SMD貼片電容即集層陶瓷電容,從字面上解釋就是:陶瓷電容的縮小化,多層化的制作工藝.從陶瓷電容演變而來,
13、尺寸有:進而,獨石電容又是從集層陶瓷電容演變而來.獨石電容電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好等.陶瓷電容體積大,電壓高,穩(wěn)定性相對差些!獨石電容和陶瓷電容的介質(zhì)均為陶瓷!聚苯乙烯電容目錄簡介聚苯乙烯電容(polystyrene-film-capacitors type:PSR 、PSA)是選用電子級聚苯乙 烯膜作介質(zhì)、高導電率鋁箔作電極卷繞而成圓柱狀,并采成熱縮密封工藝制作而成。容量范圍(100pF0.01uF),具有負溫度系數(shù)、絕緣電阻高達100GQ、極低泄漏電流 等特點。應用于各類精密測量儀表;汽車收音機;工業(yè)用接近開關、高精度的數(shù)模轉(zhuǎn) 換電路。聚苯乙烯電容器的結(jié)構(gòu)聚苯
14、乙烯電容器屬有機薄膜電容器類,其介質(zhì)為聚苯乙烯薄膜,電極有金屬箔式 和金屬膜式兩種。由于聚苯乙烯薄膜是一種熱縮性的定向薄膜,故卷繞成形的電容器 可以采用自身熱收縮聚合的方法做成非密封性結(jié)構(gòu)。對于高精度、需密封的電容器, 則用金屬或塑料外殼進行灌注封裝。用金屬膜式電極制作的電容器稱為金屬化聚苯乙 烯薄膜電容器。聚苯乙烯電容器的特點聚苯乙烯薄膜電容器具有以下特點:電容器的容量范圍寬.一般為10pF - 2pF。 介質(zhì)吸?顯性很差,絕緣電阻高,電容穩(wěn)定性好。金屬化聚苯乙烯電容器有良好的自愈能力,但用于高頻電路時其損耗角正切值將會增大,絕緣電阻將大大下降。溫度系數(shù)小,但耐熱性差??梢灾瞥删茈娙萜鳎?/p>
15、許偏差可達士 0.1%??梢灾瞥筛邏弘娙萜鳎畲蠊ぷ麟妷嚎蛇_ 40kV。制作工藝簡單,成本低。聚苯乙烯薄膜電容器適合在環(huán)境溫度為-40 C +55 C的條件下工作,可用于高頻電路,但金屬化聚苯乙烯電容器不宜用于高頻和要求高絕緣電阻的場合。各類電容特性一覽表2008-09-20 23:26名稱鋁電解電容器字串3鉭電解電容器有機膜電容器瓷介質(zhì)電容器獨石電容器主 要 特 性容量范圍大,國外已有I F容量規(guī)格的出售,介質(zhì) 損耗和容量誤差大,耐高 溫性能差,有極性之分。字串7容量較大,介質(zhì)損耗 小,耐壓不高,特性 比鋁電解好,有極性 之分。漏電小,售價 高。種類較多,如滌綸膜、聚丙 烯膜、聚苯乙烯膜等。
16、介質(zhì) 損耗小,漏電小,容量范圍 不大,售價與容量大小和耐 壓有關。容量范圍不大,介質(zhì)損 耗小,容量誤差較大, 容量50pF以下,有溫 度補償作用。售價低。由陶瓷疊片切 體積/容量之 質(zhì)損耗小,容 大,Q值高, 不高。主 要 用 途電源濾波和低頻電路用。字串9用于低頻電路和時間 常數(shù)電路。信號耦合,旁路作用,定時 電路等,工作頻率不高。高頻信號旁路和耦合, 微分電路,中和作用。信號耦合,信 有源濾波等月鋁電解電容器的套管顏色與其代表的特性一般情況下,鋁電解電容器的鋁殼外面都有一個塑料套管。塑料套管的顏色有多種,例如淺藍色的、橙色的、黃 容器的套管制成五顏六色,其目的并非僅僅為了美觀,而是具有特定
17、的意義,在選用和更換鋁電解電容器時應重視這 套管顏色與含義如下表所示,供廣大的電子愛好者參考。附表:鋁電解電容器的套管顏色與其代表的特性系列特點通用品小型化薄型化低阻抗雙極性低漏電用途電壓范圍MG小型標準品yy一般電路6V3250MT105 r小型標準品yy高溫一電路6V3100SM高度為7 mmyyy微型機6V363VMG-9高度為9 mmyyy薄型機6V350VBP雙極性品yy極性反轉(zhuǎn)回路6V350VEP高穩(wěn)yy定時電路,1650V定品代替鉭電容LL低漏電電流yy定時電路,1050V小信號電路BPC耐高波紋電流yyy電視機S2550V校正用BPA音質(zhì)改善用yyyy音頻電路2563VHF低阻
18、抗yy開關電路6V363VHV高耐壓高壓電路1604000不同介質(zhì)電容的識別筆者根據(jù)收藏的資料,整理出不同介質(zhì)電容英文字母的標稱符號,如附表,以便大家在選購電容器產(chǎn)品和維修時 附表字串5鉭電解CA復合介質(zhì)鈮電解CO漆膜介質(zhì)鋁電解CD云母其它電解CE合金電解高頻瓷介CC紙介低頻瓷介CT聚苯乙稀滌綸CL聚丙稀玻璃膜CO聚四氟乙稀玻璃釉CI聚碳酸脂金屬化紙介CJ用萬用表判斷電容器質(zhì)量視電解電容器容量大小,通常選用萬用表的Rx10、Rx100、Rx1K擋進行測試判斷。紅、黑表筆分別接電容器的彳 由表針的偏擺來判斷電容器質(zhì)量。若表針迅速向右擺起,然后慢慢向左退回原位,一般來說電容器是好的。如果表針 穿。
19、如果表針擺起后逐漸退回到某一位置停位,則說明電容器已經(jīng)漏電。如果表針擺不起來,說明電容器電解質(zhì)已經(jīng)有些漏電的電容器,用上述方法不易準確判斷出好壞。當電容器的耐壓值大于萬用表內(nèi)電池電壓值時,根據(jù)電解 充電時漏電電流大的特點,可采用Rx10K擋,對電容器進行反向充電,觀察表針停留處是否穩(wěn)定(即反向漏電電流 準確度較高。黑表筆接電容器的負極,紅表筆接電容器的正極,表針迅速擺起,然后逐漸退至某處停留不動,則說明 停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動的電容器已經(jīng)漏電,不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在50-200K刻度 字串2淺談鉭電解電容器鉭電解電容器作為電解電容器中的一類。廣泛應用于通信、航天和軍事
20、工業(yè)、海底電覽和高級電子裝置、民用電 鉭電解電容器是一種用金屬鉭(Ta )作為陽極材料而制成的,按陽極結(jié)構(gòu)的不同可分為箔式和鉭燒粉結(jié)式兩種, 解質(zhì)不同,分為固體電解質(zhì)的鉭電容和非固體電解質(zhì)的鉭電容。其中,固體鉭電解電容器用量大,如CA型、CA42鉭電解電容器的外殼上都有CA標記,但在電路中的符號與其它電解電容器符號卻是一樣。最常見的鉭電容結(jié)構(gòu): 鉭電解電容和鋁電解電容相比有下述優(yōu)點。體積小 由于鉭電容采用了顆粒很細的鉭粉,而且鉭氧化膜的介電常數(shù)比鋁氧化膜的介電常數(shù)高17,因此鉭1使用濕度范圍寬一般鉭電解電容器都能在一50C100C的溫度下正常工作,雖然鋁電解也能在這個范圍內(nèi)工壽命長、絕緣電阻高
21、、漏電流小鉭電解電容器中鉭氧化膜介質(zhì)不僅耐腐蝕,而且長時間工作能保持良好的性能阻抗頻率特性好對頻率特性不好的電容器,當工作頻率高時電容量就大幅度下降,損耗(tgO)也急劇上升。上。鉭電容隨頻率上升,也要出現(xiàn)容量下降現(xiàn)象,但下降幅度較小,有資料表明,工作在10kHz時鉭電容容量下降不 0%??煽啃愿咩g氧化膜的化學性能穩(wěn)定,又因鉭陽極基體Ta2O5能耐強酸、強堿,所以它能使用固體或含酸的電I 解的損耗要比鋁電解電容小,而且溫度穩(wěn)定性良好.電源模塊電路中電容的應用所謂通信電源模塊電容,就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的 基本工作原理就是充電放電,當然還有整流、振蕩以及其它的作用。另 外電容的結(jié)構(gòu)
22、非常簡單,主要由兩塊正負電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組 成。作為無源元件之一的電容,其作用不外乎以下幾種:1、應用于 電源電路,實現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲能的作用 應用于電源電路,實 現(xiàn)旁路、去藕、1)旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件, 它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負載需求。就像小 型可充電電池一 樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進行放電。為盡量減少阻抗,旁路 電容要盡量靠近負 載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防 止輸入值過大而導致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連 接處在通過大 電流毛刺時的電壓降。2)去藕 去藕,又稱解藕。從電路來說,總是 可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負載。如果
23、開關電源負載電容比較大, 驅(qū)動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡 峭的時候,電流比較大,這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流, 由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產(chǎn)生 反彈), 這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常 工作。這就是耦合。去藕 電容就是起到一個電池的作用,滿足驅(qū)動電 路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電 容結(jié)合 起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的,只是旁路電容一般是 指高頻旁路,也就是給高頻開關電源的開關噪聲提高一條低阻抗泄防 途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般是0.1u,0.0
24、1u 等,而去耦合電容一般比較大,10uF或者更大,是依據(jù)電路中分 布參數(shù),以及驅(qū)動電流的變化大小來確定??偟膩碚f旁路是把輸入信 號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象, 防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質(zhì)區(qū)別。3)濾波從理論 上(即假設電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越 高。但實際上超過1uF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份, 所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容 量較大電解電 容并聯(lián)了一個小電容,這時大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用 就是通高阻低,通高 頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過,電容越 小高頻越容易通過。具體用在
25、濾波中,大電容(1000uF)濾低頻,小電容 (20pF)濾高頻。由于電容的兩端電壓不會突變,由此可知,信號頻率越 高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸 發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻 率越高, 峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。在 通信電源電路中,整流電路將交流變成脈動的直流,而在整流電路之后 接入一個較大容量的電解 電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動 直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實際中,為了防止 電路各 部分供電電壓因負載變化而產(chǎn)生變化,所以在通信電源的輸出端及負載 的電源輸入端一般接有數(shù)十 至數(shù)百微法
26、的電解電容.由于大容量的電 解電容一般具有一定的電感,對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除, 故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001-0.lpF的電容,以濾除高頻及脈沖 干擾.4)儲能 儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲的能量 通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額 定值為40450VDC、 電容值在220150 000uF之間的鋁電解電容器(如EPCOS公司的B43504 或 B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的通信電源要求,器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián) 或其組合的形式,對于功率級超過10KW的開關電源,通常采用體積 較大的罐形螺旋端子電容器。2、應用于信號電路,主要完成耦合、振 蕩/同步
27、及時間常數(shù)的作用:應用于信號電路,主要完成耦合、振蕩/ 同步及時間常數(shù)的作用:1)去耦 舉個例子來講,晶體管放大器發(fā)射 極有一個自給偏壓電阻,它同時又使信號產(chǎn)生壓降反饋到輸入端 形成 了輸入輸出信號耦合,這個電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件,如果在這個電 阻兩端并聯(lián)一個電容,由于適當容量的電容器對交流信號較小的阻抗, 這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應,故稱此電容為去耦電容。2)振蕩 /同步包括RC、LC振蕩器及晶體的負載電容都屬于這一范疇。3) 時間常數(shù)這就是常見的R、C串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當輸入信號電壓 加在輸入端時,電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電 壓的上升而減小。電流通過電阻(R)
28、、電容(C)的特性通過下面的公 式描述:i = (V/R)e-(t/CR)最后說下電解電容的使用注意事項:1.電 解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。在電源電 路中,輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端,負極接地,輸出 負電壓時則負極接輸出端,正極接地.當電源電路 中的濾波電容極性 接反時,因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動, 另一方 面又因反向通電使此時相當于一個電阻的電解電容發(fā)熱.當反 向電壓超過某值時,電容的反向漏 電電阻將變得很小,這樣通電工作 不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞.2.加在電解電容兩端的電壓不 能超過其允許工作電壓,在設計實際電路時應
29、根據(jù)具體情況留有一定 的余量,在設計穩(wěn)壓電源的濾波電容時,如果交流電源電壓為220時 變壓器次級的整流電壓可達22V,此時選擇耐壓為25V的電解電容一 般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動很大且有 可能上升到 250V以上時,最好選擇耐壓30V以上的電解電容。3.電解電容在電 路中不應靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸. 4.對 于有正負極性的信號的濾波,可采取兩個電解電容同極性串聯(lián)的方法, 當 作一個 無 極 性 的 電 容 . + 關于濾波 電容、去耦電容、旁路電容作用關于濾波電容、去耦電容、濾波電容 用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。去 耦電容
30、用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩(wěn) 定工作。旁路電容用在有電阻連接時,接在電阻兩端使交流信號順利 通過。1.關于去耦電容蓄能作用的理解1.去耦電容主要是去除高頻如 RF信號的干擾,干擾的進入方式是通過電磁輻射。而實際上,芯片附近 的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。你可以把總開關電源看作密云 水庫,我們大樓內(nèi)的家 家戶戶都需要供水,這時候,水不是直接來自 于水庫,那樣距離太遠了,等水過來,我們已經(jīng)渴的不行了。實際水 是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。如果微觀來 看,高 頻器件在工作的時候,其電流是不連續(xù)的,而且頻率很高,而 器件VCC到總通信電源有
31、一段距離,即便距離不長,在頻率很高的 情況下,阻抗Z=i*wL+R,線路的電感影響也會非常大,會導致器件 在需要電流的時候,不能被及時供給。而去耦電容可以彌補此不足。這 也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一(在vcc引腳上通常 并聯(lián)一個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)2.有源器件 在開關時產(chǎn)生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能 就是提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關噪聲在板上的 傳播和將噪聲引導到地2.旁路電容和去耦電容的區(qū)別去耦:去除在器 件切換時從高頻器件進入到配電網(wǎng)絡中的RF能量。去耦電容還可以為 器件提供局部化的DC電壓源,
32、它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。 旁路:從元件或電纜中轉(zhuǎn)移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產(chǎn) 生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分,另外還可以提供基帶濾 波功能(帶寬受限)。我們經(jīng)??梢钥吹剑陔娫春偷刂g連接著去耦電容,它有三個方面的 作用:一是作為本集成電路的蓄能 電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻 噪聲,切斷其通過供電回路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲 對電路構(gòu)成干擾。在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干 擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對于同一個電 路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象, 把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦
33、(decoupling)電容也稱退耦電容, 是把輸出信號的干擾作為濾除對象。 + 大 電容 并 聯(lián)小電容作用及應用原理大電容由于容量大,所以體積一般也比較大, 且通常使用多層卷繞的方式制作,這就導致了大電容 的分布電感比較 大(也叫等效串聯(lián)電感,英文簡稱ESL)。電感對高頻信號的阻抗是 很大的,所以,大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反, 由于容量小,因此體積可以做得很?。s短了引線,就減小了 ESL, 因為一段導線也可以看成是一個電感的),而且常使用平板電容的結(jié) 構(gòu),這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能, 但由于容量小的緣故,對低頻信號的阻抗大。幾pF,幾百p
34、F的。而 在數(shù)字電路中,一般要給每個芯片的電源引腳上并聯(lián)一個0.1uF的電容到地(這個電容叫做退耦電容,當然 也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好),因為在這些地方的信 號主要是高頻信號,使用較小的電容濾波就可 以了。所以,如果我們 為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過,就采用一個大電容再并上一 個小電容的方式。常使用的小電容為0.1uF的瓷片電容,當頻率更高時,還可 并聯(lián)更小的電容,例如幾pF,幾百pF的。而在數(shù)字電路中,一般要 給每個芯片的電源引腳上并聯(lián)一個0.1uF的電容到地(這個電容叫做 退耦電容,當然也可以當然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越 好),因為在這些地方的信號主要
35、是高頻信號,使用較小的電容濾波 就可以了.詳細解析電源濾波電容的選取與計算詳細解析電源濾波電容的選取 與計算電感的阻抗與頻率成正比,電容的阻抗與頻率成反比.所以,電感可以阻扼 高頻通過,電容可以阻 扼低頻通過.二者適當組合,就可過濾各種頻率信 號.如在整流電路中,將電容并在負載上或?qū)㈦?感串聯(lián)在負載上,可濾去 交流紋波.。電容濾波屬電壓濾波,是直接儲存脈動電壓來平滑輸出電 壓,輸出電壓高,接近交流電壓峰值;適用于小電流,電流越小濾波 效果越好。電感濾波屬電流濾波,是靠通過電流產(chǎn)生電磁感應來平滑 輸出電流,輸出電壓低,低于交流電壓 有效值;適用于大電流,電流 越大濾波效果越好。電容和電感的很多特
36、性是恰恰相反的。一般情況 下,電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號,但即使是低頻信號, 其頻率也分為了好幾個數(shù)量級。因此為了適合在不同頻率下使用,電 解電容也分為高頻電容和低頻電容(這里的 高頻是相對而言)。低頻 濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率與市電 一致為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流后的濾波,其 工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。當我們將低頻 濾波電容用于高頻電 路時,由于低頻濾波電容高頻特性不好,它在高頻充放電時內(nèi)阻較大, 等效電感較高。因此在使用中會因電解液的頻繁極化而產(chǎn)生較大的熱 量。而較高的溫度將使電容內(nèi)部的電解液氣化,電容內(nèi)壓力升高,最 終
37、導致電容的鼓包和爆裂。電源濾波電容的大小,平時做設計,前級 用4.7u,用于濾低頻,二級用0.1u,用于濾高頻,4.7 uF的電容作用是 減小輸出脈動和低頻干擾,0.1uF的電容應該是減小由于負載電流瞬 時變化引起的高頻干擾。一般前面那個越大越好,兩個電容值相差大 概100倍左右。電源濾波,開關電源,要看你的ESR(電容的等效串 聯(lián)電阻)有多大,而高頻電容的選擇最好在其自諧振頻率上。大電容是 防止浪涌,機理就好比大水庫防洪能力更強一樣;小電容濾高頻干擾, 任何器件都可以等效成一個電阻、電感、電容的串并聯(lián)電路,也就有 了自諧振,只有在這個自諧振頻率上,等效電阻最小,所以濾波最好! 電容的等效模型
38、為一電感L,一電阻R和電容C的串聯(lián),電感L為電 容引線所至,電阻R代表電容的有功功率損耗,電容C.因而可等效 為串聯(lián)L C回路求其諧振頻率, 串聯(lián)諧振的條件為 WL=1/WC,W=2*PI*f,從而得到此式 子f = 1/(2pi* LC).,串聯(lián)LC回路 中心頻率處電抗最小表現(xiàn)為純電阻,所以中心頻率處起到濾波效果.引 線電感的大小因其粗細長短而不同,接地電容的電感一般是1MM為 10nH左右,取決于需要接地的頻率。采用電容濾波設計需要考慮參 數(shù):ESR ESL耐壓值諧振頻率記性不好,總是記不住電容的名字。貼這里方便隨時查看所有圖片均來自互聯(lián)網(wǎng)瓷片電容:獨石電容:容量范圍:0.5PF-1UF耐
39、壓:二倍額定電壓主要特點:電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好,溫度系數(shù)很高 應用范圍:廣泛應用于電子精密儀器,各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波、旁路。獨石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,I型性能挺好,但容量小,一般小于0.2U,另一種叫II型,容量大, 但性能一般。聚丙烯(CBB)電容:電容量:1000p-10u額定電壓:63-2000V主要特點:性能與聚苯相似但體積小,穩(wěn)定性略差應用:代替大部分聚苯或云母電容,用于要求較高的電路聚苯乙烯(CB)電容:電容量:10p-1u額定電壓:100V-30KV主要特點:穩(wěn)定,低損耗,體積較大應用:對穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路聚酯(滌綸
40、)電容(CL):電容量:40p-4u額定電壓:63-630V主要特點:小體積,大容量,耐熱耐濕,穩(wěn)定性差應用:對穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路TPC校正電容:TPC電容是金屬化聚酯膜電容的一種,也通常稱之為MINI-BOX電容,CL233X電容等,是金屬化聚酯膜作電 介質(zhì)/電極卷繞而成,導線采用鍍錫銅包鋼線單向引出,矩型阻燃塑料外殼和阻燃環(huán)氧樹脂封裝。具有體積 小,重量輕,容量范圍廣,比率容量大、良好的自愈性,使用壽命長、適用于直流和VHF級信號的隔直流、 旁路、耦合、濾波等,特別適用于彩電,程控交換機、音響、功放等。云母電容(CY):電容量:10p-0.1u額定電壓:100V-7kV主要特點
41、:高穩(wěn)定性,高可靠性,溫度系數(shù)小應用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路玻璃釉電容(CI):電容量:10p-0.1u額定電壓:63-400V主要特點:穩(wěn)定性較好,損耗小,耐高溫(200度) 應用:脈沖、耦合、旁路等電路高頻瓷介電容(CC):電容量:1-6800P額定電壓:63-500V主要特點:高頻損耗小,穩(wěn)定性好應用:高頻電路低頻瓷介電容(CT):電容量:10p-4.7u額定電壓:50V-100V主要特點:體積小,價廉,損耗大,穩(wěn)定性差 應用:要求不高的低頻電路空氣介質(zhì)可變電容器:可變電容量:100-1500p主要特點:損耗小,效率高;可根據(jù)要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數(shù)式等 應用
42、:電子儀器,廣播電視設備等薄膜介質(zhì)可變電容:可變電容量:15-550p主要特點:體積小,重量輕;損耗比空氣介質(zhì)的大應用:通訊,廣播接收機等薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器:可變電容量:1-29p主要特點:損耗較大,體積小應用:收錄機,電子儀器等電路作電路補償陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器:可變電容量:0。3-22p主要特點:損耗較小,體積較小應用:精密調(diào)諧的高頻振蕩回路鋁電解電容:電容量:0.47-10000U額定電壓:6.3-450V主要特點:體積小,容量大,損耗大,漏電大應用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等鉭電容(CA):電容量:0.1-1000U額定電壓:6.3-125V主要特點:損耗、漏電小于鋁電解電容應用:在要求高的電路中
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