电容基础知识和选用规则
【精品】电容选型指导
1、铝电解电容作为储能元件。
因此,电解电容的选型要关注以下特性:容量,耐压,温度范围,元件封装形式与尺寸;纹波电流、纹波电压;漏电流、ESR、散逸因数、阻抗/频率特性;电容寿命;实际需要、性能和成本等综合考量。
2、电解电容选型参数选型规则:电压参数选型规则:实际电路工作电压乘以1。
5倍,在此基础上向上选取最近一个通用电压.例如:电路为5V,则降额后需要耐压7。
5V,最终选择额定电压10V。
温度参数选型规则:温度范围选型需要依据产品热设计及使用环境确定;对于室内产品,温度范围可以在—25℃~105℃,对于室外产品,推荐-40℃~105℃必要时选用125℃。
3、铝电解电容的特点3。
1铝电解电容器的卷绕结构及简图电解电容包含两个导电电极,中间有绝缘层隔开.一个电极(阳极)由扩大了表面积的铝箔形成。
铝氧化层(AL2O3)在其表面形成绝缘层。
与其它电容相比,铝电解电容的负极(阴极)是导电液体,称作电解液。
另外一个铝箔,是所谓的阴极箔,其有更大的表面积,以传递电流到电解液。
电容的阳极是极纯的铝箔,其有效表面被极大地增大(比例可以到200倍),增大方式是一个电化学腐蚀过程,这样可以使电容到最大容量。
化学腐蚀的方式以及程度过程不同,决定于其不同要求。
铝电解电容器的主要生产原材料为:阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、套管、垫片等,其生产工序主要有:切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等,以下为其主要生产工艺图:电解电容的结构和原理决定了其有一下特点:优点:容量大、耐压高、价格便宜;缺点:漏电流大、误差大、稳定性差、寿命随温度的升高下降很快。
数字电路中使用的铝质电解电容一般用于电源平滑滤波,除容量、耐压、容量误差、工作温度、封装尺寸等熟知的参数外,还有几个有关电容器品质的重要参数,包括损耗角正切、漏电流、等效串联电阻ESR、允许的纹波电流、使用寿命等。
这些参数不标在成品封装外皮上,只在产品规格书中体现的,但这些参数有可能是关系电路性能的关键。
电容的基础知识
电容的基础知识一、电容的分类和作用电容(Electriccapacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。
由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。
按介质材料可分为: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。
我们最常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐二、电容的符号电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法,但电容符号在国内和国际表示都差不多,唯一的区别就是在有极性电容上,国内的是一个空筐下面一根横线,而国际的就是普通电容加一个“+”符号代表正极。
三、电容的单位电阻的基本单位是:F(法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(),由于电容F的容量非常大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。
他们之间的具体换算如下:1F=1000000μF1μF=1000nF=1000000pF五、电容的耐压单位:V(伏特)每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。
普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、等。
六、电容的种类电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。
下表是各种电容的优缺点:各种电容的优缺点极性名称制作优点缺点无无感CBB电容2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
电容的分类及选型知识
电容的分类及选型知识大全电容是电子电路设计中不可缺少的元器件,在滤波、去耦、耦合以及微积分电路中具有不可代替的作用。
市场上生产电容器的厂家极多,比较著名的公司有韩国的SAMSUNG,日本的村田,美国的AVX等。
各个公司的产品都有自己的规格型号和命名方式,选用时应该到官网查找自己所需要的型号。
本文介绍的是电容的一般性分类和选购的基本指导原则,供设计者在设计时宏观把握电容的选型。
电容有多种分类方式,其中最重要的是按照介质进行分类。
因为介质直接影响电容的性能。
一、电容的分类方式1.按结构可分为:1)固定电容、2)可变电容、3)半可变电容(微调电容)顾名思义,固定电容(Fixed capacitance)的容值是固定不变的,当然,这个固定指的是相对固定,因为电容的容值随着电压和温度的改变会稍微有变动,这就是为何电容都有精度,常见的精度有5%,10%,20%等等。
可变电容(Variable capacitor)指的是容值可以改变的电容,道理如滑动变阻器一样。
可变电容多用于相位补偿电路中,例如示波器探头内的补偿电容。
半可变电容(微调电容Tuning capacitor)道理与可变电容一样,但是其电容改变范围很小,也可用于补偿电路。
2.按极性分为:1)极性电容、2)非极性电容极性电容是具有正负方向的,接反会产生严重后果,甚至是爆炸(电解电容),极性电容的容值一般比较大。
非极性电容是没有正负方向之分的,使用更加方便。
3、按照介质分类1)气体介质电容:空气电容2)电解电容:液态电解电容(如铝质电解电容)和固态电解电容(钽电容)3)无机介质电容:瓷介电容、云母电容、玻璃釉电容4)有机介质电容:①聚乙酯电容(Mylar 电容) 、金属化聚乙酯电容(MKT 电容)②聚丙烯电容(PP 电容) 、金属化聚丙烯电容(MKP 电容)③聚苯乙烯电容(PS 电容) 、聚碳酸电容、聚酯电容(涤纶电容)以上为电容分类的大体情况。
其中按照介质分类是最重要的分类方式,因为介质影响电容的性能。
如何选择合适的电容值
如何选择合适的电容值在电子电路设计中,电容是一种重要的电子元件,它具有储存电荷和滤波的功能。
电容器所能储存的电荷量取决于其电容值的大小。
因此,在电子电路中选择合适的电容值非常重要。
本文将探讨如何选择合适的电容值,并介绍一些常见的选择方法。
一、了解电容值的基础知识电容的单位是法拉(F)。
常用的电容值通常以微法(F)为单位,即10的负六次方法拉。
我们常见的电容值包括皮法(PF)、纳法(NF)、微法(μF)和毫法(mF)。
在电子电路中,一般使用微法或毫法级别的电容。
二、根据需求选择电容值选择合适的电容值应根据实际需求来确定。
以下是一些常见的选择方法:1. 容量大小与电压跌落关系在直流电源滤波电路中,电容器主要用于平滑输出电压,减小电压的波动。
电容的容量大小与电压跌落之间有一定的关系。
如果电流变化较大或者需要较小的电压跌落时,应选择较大容量的电容。
2. 应用频率电容器具有阻挡直流信号通过、允许交流信号通过的特性。
当电路中有高频分量时,电容的阻抗会变小。
因此,在高频电路中,需要选择具备较小电容值的电容。
3. 特殊电路要求不同的电子电路对电容值的要求也不同。
例如定时电路中需要使用电容器充放电来实现时间延迟,此时需要根据设计要求选择合适的电容值。
三、参考现有电路设计在电子电路设计中,可以参考现有的电路设计来确定合适的电容值。
可以通过查阅相关的电子电路手册、参考书籍或者在电子论坛上寻求帮助,了解电路设计中常用的电容值。
四、试验法确定电容值在一些特殊情况下,可以通过试验法来确定合适的电容值。
通过在电路中逐步增加或减小电容值,并测试电路性能,来找到最合适的电容值。
五、总结与建议在选择合适的电容值时,我们需要根据电路需求来确定容量大小。
考虑电压跌落、频率特性以及特殊电路要求。
同时,参考现有电路设计和试验法也是选取合适电容值的有效方法。
最终,我们应根据具体情况进行选择,并通过实际测试验证电容值的适用性。
电容作为电子电路中重要的元件之一,选择合适的电容值对于电路性能的稳定性和工作效果具有重要意义。
电路中电容的选型
电路中电容的选型电容是电子电路中常用的元件之一,它具有储存电荷和隔离直流信号的作用。
在电路设计中,选择合适的电容是非常重要的。
本文将从电容的基本原理、参数以及选型方法等方面进行阐述,帮助读者更好地了解电容的选型过程。
一、电容的基本原理电容是由两个导体之间的绝缘介质隔开而形成的,当电压施加在电容的两个导体上时,导体之间会储存电荷。
电容的单位为法拉(F),常用的电容值有皮法(pF)、纳法(nF)、微法(μF)和毫法(mF)等。
二、电容的参数1. 电容值(容量):电容的容量决定了其储存电荷的能力,常用的电容值范围很广,从皮法到法拉都有。
在选型时,要根据电路的需求和设计要求来选择适当的电容容量。
2. 额定电压:电容器能够承受的最大电压称为额定电压。
选型时要确保所选电容器的额定电压大于或等于电路中的最大工作电压,避免电容器被击穿损坏。
3. 介质损耗(损耗角正切):介质损耗是电容器的一个重要参数,它反映了电容器在工作频率下的能量损失情况。
一般来说,介质损耗越小,电容器的性能越好。
4. 介质材料:电容器的介质材料也是选型时需要考虑的因素之一。
常见的介质材料有陶瓷、聚酯、聚丙烯等,每种材料都有其特点和适用范围。
三、电容的选型方法1. 根据电容值选择:根据电路的需求和设计要求,确定所需的电容值范围,然后选择合适的电容容量。
一般来说,选型时应选择离所需电容值最近的标准值。
2. 根据额定电压选择:根据电路中的最大工作电压确定所需的额定电压,并选择额定电压大于或等于该值的电容器。
3. 根据介质损耗选择:根据电路的工作频率和对电容器性能的要求,选择介质损耗较小的电容器。
4. 考虑尺寸和成本:电容器的尺寸和成本也是选型时需要考虑的因素。
对于空间受限的应用,要选择尺寸较小的电容器;对于成本敏感的应用,要选择价格较低的电容器。
四、电容的应用举例1. 滤波电路:电容器可以用来滤除电路中的高频噪声,保证信号的纯净度。
2. 耦合电容:电容器可以用来耦合两个电路,将一个电路的信号传递到另一个电路中。
电容选型选择方法
电容选型选择方法摘要::1.电容器种类概述2.电容器选型方法- 使用频率高低选择电容器种类- 输入功率和输出功率大小选择电容器- 综合因素选择电容器种类3.各类电容器特点及应用正文:正文:电容器作为一种储能和滤波元件,在电子设备中有着广泛的应用。
随着科技的不断发展,电容器的种类也日益丰富,包括陶瓷电容、钽电容、铝电解电容、薄膜电容、超级电容、氧化铌电容等。
在众多电容器中,如何选择适合自己需求的电容器成了一个问题。
接下来,我们将介绍一些电容器的选型方法,以帮助大家更好地选择合适的电容器。
首先,我们要了解电容器的基本种类和特点。
陶瓷电容器以其高频率响应和稳定性受到青睐,尤其在高频电路中表现出色。
钽电容和铝电解电容则以其大容量和低自漏电流特性在电源滤波和放电电路中发挥作用。
薄膜电容和超级电容则分别以其低ESR和高速率充放电能力在各类电子设备中找到应用。
接下来,我们需要根据电路的特性和需求来选择电容器。
如果电路的工作频率非常高,超过MHz级别,且电路信号强度较弱,那么叠层陶瓷电容器是最佳选择。
这是因为陶瓷电容器在高频电路中具有优异的性能,能够满足高速信号传输的需求。
另外,对于输入和输出功率较高的电路,如电源滤波和放电电路,电容器需要具有低ESR和低漏导电流特性。
这类电容器能在高功率环境下稳定工作,避免因电流过大而导致的击穿现象。
在综合因素方面,我们需要考虑电容器的体积、电容量、工作温度、寿命等因素。
这些因素会影响到电容器在不同电路环境下的性能表现。
例如,在空间有限的设备中,需要选择体积小、电容量大的电容器;在高温环境下,需要选择耐温性能好的电容器等。
总之,在选择电容器时,我们需要根据电路的使用频率、功率需求、工作环境等因素,结合各类电容器的特点和应用,进行综合考虑。
《电容》 知识清单
《电容》知识清单一、电容的定义和基本原理在电学中,电容是一个非常重要的概念。
简单来说,电容是指在给定电位差下储存电荷的能力。
它就像是一个电荷的“仓库”,可以储存和释放电荷。
从原理上讲,电容是由两个导体(通常称为极板)中间隔以绝缘介质(如云母、陶瓷、塑料薄膜等)构成的。
当在两个极板上加上电压时,极板上就会积累电荷。
打个比方,如果把电荷比作水,那么电容就像是一个水池。
电压就像是给水池注水的压力,而电容的大小则决定了这个水池能容纳多少水。
二、电容的单位电容的单位是法拉(F),但在实际应用中,法拉这个单位太大了,常用的单位有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)。
1 法拉= 1000000 微法1 微法= 1000 纳法1 纳法= 1000 皮法三、电容的分类电容的种类繁多,可以按照不同的方式进行分类。
1、按介质材料分类电解电容:电解电容有极性,容量大,通常用于电源滤波等场合。
常见的有铝电解电容和钽电解电容。
陶瓷电容:陶瓷电容无极性,稳定性好,常用于高频电路。
云母电容:具有高稳定性和高精度,常用于对稳定性要求较高的场合。
薄膜电容:包括聚酯薄膜电容和聚丙烯薄膜电容等,具有较好的特性,适用于各种电路。
2、按容量是否可变分类固定电容:其电容值在制造时就已经确定,不能改变。
可变电容:通过调节其结构,可以改变电容值,常用于收音机等调谐电路。
四、电容的主要参数1、电容值这是电容最重要的参数之一,表示电容储存电荷的能力。
2、耐压值指电容能够承受的最大电压,超过这个电压,电容可能会被击穿损坏。
3、损耗角正切反映电容在工作时能量的损耗程度。
4、温度系数表示电容值随温度变化的程度。
五、电容在电路中的作用1、滤波在电源电路中,电容可以滤除电源中的交流成分,使输出的直流电压更加平滑稳定。
2、耦合在信号传输中,电容可以让交流信号通过,同时阻隔直流信号,实现前后级电路的耦合。
3、旁路将电路中的高频噪声旁路到地,减少对电路的干扰。
电子电路中的电容选取与使用技巧
电子电路中的电容选取与使用技巧在电子电路设计和制作中,电容是一种重要的元件,它在各种电路中起着储存、过滤、隔离和耦合等作用。
正确的电容选取和使用技巧对电路的性能和稳定性具有重要的影响。
本文将介绍电子电路中电容选取与使用的一些技巧和注意事项。
一、电容的基本特性及参数电容是由两个导体板之间的电介质隔离而成的,它具有储存电荷的能力。
电容的主要参数有容量、电压、温度系数和功率损耗等。
容量单位为法拉(F),兆法拉(MF)和皮法拉(PF)是常见的单位。
二、电容的选取要点1. 容量选择在选择电容时,首先需要根据电路的需求确定所需容量的范围。
较小的电容常用于高频信号的耦合和去耦,较大的电容常用于低频信号的耦合和滤波。
一般来说,容量越大,电容器的体积也就越大。
2. 电压选择电容的工作电压需小于或等于电路中的电压值。
在电路设计时,需要考虑电压的峰值和稳态电压,选择适当的电容器来满足电路的工作要求。
3. 尺寸和封装选择电容尺寸和封装形式也是选取时需要考虑的重要因素。
根据电路板上的空间布局和尺寸限制,选择适合的电容器型号和外形封装。
4. 频率特性选择电容的频率特性也是需要考虑的因素之一。
对于高频应用,需要选择具有低阻抗和低的ESR(等效串联电阻)的电容器,以确保信号传递的准确性。
5. 环境适应性选择在一些特殊环境中,例如高温、低温、潮湿等,需要选择适应性更强的电容器。
有些电容器具有超高温度工作能力,适合在高温环境下使用。
三、电容使用的技巧和注意事项1. 使用陶瓷电容器陶瓷电容器是常见的电容器类型之一,具有尺寸小、稳定性好和频率特性优良的特点,适合用于高频和精密电路中。
2. 去耦电容的使用在电源和地之间并联一个适当容值的电容器,可以起到去除电源杂散干扰的作用,提高电路的稳定性。
3. 工作电压留余在选取电容时,应保留一定的电压余量。
工作电压过高或接近电容器额定电压,会导致电容器的寿命缩短。
4. 防止电容短路安全措施当使用大容量电容时,应注意电路中电容两端产生瞬时大电流的问题。
电容选用的基本规则
电容选用的基本规则2009-06-14 01:41:08| 分类:电学基础| 标签:|字号大中小订阅电容选用的基本规则1.电容的原理现在各种电容其实来自于最初的平行板电容,平行板电容的电容量=ε×S / d。
式中,ε—是介电系数,S—是面积,d—是距离。
从电容量公式可以看出,增加介电系数、增大面积、减小距离,都可以增大电容。
电容的单位是法拉(F),由于实际单个电容的容量较小,一般采用微法(μF)和皮法(pF)两个主要单位和毫法(mF)和纳法(nF)两个辅助单位。
这些单位制的换算为:1F = 1000 mF = 1000,000 μF1μF = 1000nF = 1000,000 nF电解电容由于容量较大一些,主要使用毫法(mF)和微法(μF)作单位;其它电容由于容量较小一些,主要使用微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)作单位。
由于平行板电容的容量小,体积大,不适合安装在电路板上,目前采用多种技术来减小体积、增大电容量。
例如,将平行板2个平面卷绕,增大平行板面积;将平行板进行表面腐蚀,增加表面积;采用耐压薄膜作为平行板间的隔离介质,在保证耐压的前提下,减小平行板的距离;采用增加电解液来增大介电常数等等。
由于采用的技术不同,形成了多种类型的电容,每种类型都有不同的特点。
目前已经制作出5V的法拉级的电容。
1 电解电容电解电容由于兼有介电常数大、卷绕层数多、电容极板经过腐蚀表面积得到极大扩张、电容内部极板的距离近的优势,所以具有容量大、有极性、一般内部电感较大、高频特性不好、漏电流较大的特点。
目前常用电解电容主要有铝电解电容和钽电解电容(其它种类用量较少),其中钽电解电容分为固体型和液体型。
固体型采用烧结工艺制作。
铝电解电容的优点是工艺极为成熟、制造成本低,缺点是漏电大、温度系数大。
一般情况下,铝电解电容的成本是钽电解电容的1/3或更低;铝电解电容的漏电流是钽电解电容的数倍以上;铝电解电容的全温度范围的内阻变化达到3倍,低温时内阻远大于同规格的钽电解电容,高温时反而内阻小于同规格的钽电解电容。
如何选择适合的电容
如何选择适合的电容电容是电子器件中常用的被动元件之一,广泛应用于各种电路中。
选购适合的电容对于电路的稳定性和性能起着至关重要的作用。
本文将介绍如何选择适合的电容,以帮助读者在选购电容时做出正确的决策。
首先,在选择适合的电容之前,我们需要了解一些电容的基本知识。
电容的主要特性有电容值、电压容量、精度和工作温度范围。
电容值是指电容的存储能力,通常以法拉(F)为单位。
电压容量是指电容器能够承受的最大工作电压。
精度是指电容器的电容值与标称值之间的误差。
工作温度范围是指电容器能够正常工作的温度范围。
其次,要选择适合的电容,我们需要考虑电路的要求。
不同的电路对电容的要求有所不同。
在选择电容时,需要考虑电容值、电压容量和精度。
首先,确定所需的电容值,可以通过计算或者根据电路的要求进行选取。
其次,根据电路的最大工作电压确定所需的电压容量。
精度方面,一般情况下,精度要求较高的电路需要选择精度较高的电容。
然后,考虑电容的性能指标。
除了上述的基本特性外,还有一些其他的性能指标需要考虑。
例如,漏电流是指电容器在正常工作条件下的电流泄漏情况。
对于某些要求较高的应用,要选择漏电流较小的电容。
此外,一些特殊应用可能需要选择具有低ESR(等效串联电阻)的电容,以保证电路的性能。
最后,要选择适合的电容,还需要考虑供应商的信誉和产品的可靠性。
选择有信誉的供应商可以保证获得质量有保证的电容器。
此外,了解供应商的售后服务情况也很重要,以便在需要时能够得到及时的支持。
综上所述,选择适合的电容需要考虑多个因素,包括电容值、电压容量、精度、工作温度范围、性能指标以及供应商的信誉和产品可靠性。
只有全面考虑这些因素,才能选购到对于电路要求合适的电容,确保电路的稳定性和性能。
在选购过程中,读者可以通过咨询专业人士或者参考电容器的技术规范书籍来获取更多的信息。
电容选用原则
电容选用原则
电容是电子元器件中常用的一种,其主要作用是存储和释放电荷。
在选择电容时,可以根据以下原则进行考虑:
1. 电容值(容量):电容的容量决定了它能够存储的电荷量。
根据具体应用需求,选择适当的电容值是十分重要的。
一般来说,电容值越大,其存储的电荷量越多。
2. 电压等级:电容具有工作电压范围,超过其额定电压会导致电容损坏。
因此,在选择电容时,需要根据系统的工作电压来选择合适的电容的额定电压等级,以确保电容能够正常工作。
3. 尺寸与封装:电容的尺寸和封装形式也需要考虑。
不同尺寸和封装形式的电容适用于不同的应用场景。
在选择时,需要考虑电路板空间大小、电容的安装方式等因素。
4. 温度特性:电容的电容值和电阻特性可能随温度的变化而发生变化。
在某些应用中,对温度特性的要求较高。
因此,需要选择具有适当温度特性的电容。
5. 电容类型:常见的电容类型有陶瓷电容、铝电解电容、钽电容等。
不同类型的电容具有不同的特性和应用领域。
根据具体的应用需求选择合适的电容类型。
6. 成本和供应:最后,还需要考虑电容的成本和供应情况。
一些特殊类型或大容量的电容可能价格较高或供应不足,这也需要在选择时进行综合考虑。
总之,电容的选择需要根据具体的应用场景和需求来确定,综合考虑电容值、电压等级、尺寸与封装、温度特性、电容类型、成本和供应等因素。
选用电容一般原则
电容从电路来说,总就是存在驱动得源与被驱动得负载。
如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号得跳变,在上升沿比较陡峭得时候,电流比较大,这样驱动得电流就会吸收很大得电源电流,由于电路中得电感,电阻(特别就是芯片管脚上得电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就就是一种噪声,会影响前级得正常工作。
这就就是耦合。
去藕电容就就是起到一个电池得作用,满足驱动电路电流得变化,避免相互间得耦合干扰。
旁路电容实际也就是去藕合得,只就是旁路电容一般就是指高频旁路,也就就是给高频得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,根据谐振频率一般就是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,就是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流得变化大小来确定。
ﻫ旁路就是把输入信号中得干扰作为滤除对象,而去耦就是把输出信号得干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。
这应该就是她们得本质区别。
去耦电容在集成电路电源与地之间得有两个作用:一方面就是本集成电路得蓄能电容,另一方面旁路掉该器件得高频噪声。
数字电路中典型得去耦电容值就是0。
1μF。
这个电容得分布电感得典型值就是5μH。
0.1μF得去耦电容有5μH得分布电感,它得并行共振频率大约在7MHz左右,也就就是说,对于10 MHz以下得噪声有较好得去耦效果,对40MHz以上得噪声几乎不起作用。
1μF、10μF得电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声得效果要好一些、每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。
最好不用电解电容,电解电容就是两层薄膜卷起来得,这种卷起来得结构在高频时表现为电感、要使用钽电容或聚碳酸酯电容。
去耦电容得选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0。
1μF,100MHz取0.01μF。
分布电容就是指由非形态电容形成得一种分布参数。
一般就是指在印制板或其她形态得电路形式,在线与线之间、印制板得上下层之间形成得电容。
电容基础知识及设计选用规范
电容基础知识及设计选用规范一、电容器概述电容器是由两个金属电极中间夹一层电介质构成的电子元件。
在两个电极间加电压时,电极上就储存电荷,所以电容器也可理解为充放电荷的电子元件。
电容器储存电荷量的多少,取决于电容器的电容量,电容量在数值上是等于一个导电极板上的电荷量与两块极板之间的电位差之比。
即C=Q/U其中:Q为一个极板上的电荷量,单位C,U为两块极板之间的电位差,单位V,C为电容量,单位F。
电容量是电容器的基本参数之一,它与电容器极板的有效面积、绝缘介质的介电常数、极板之间的距离有关。
电介质介电常数越大,电容器两个极板的有效面积越大,电容量就越大。
当电容器两个极板间的距离越远,电容量也就越小。
二、电容的分类和作用电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。
由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:按结构和容量是否可调可分为:固定电容,可变电容,微调(半可调)电容。
按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容和电解电容。
按极性分为:有极性电容和无极性电容。
我们最常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐1、瓷介电容器瓷介电容器是以陶瓷材料为介质,并在其表面烧渗上银层作为电极的电容器。
由于陶瓷材料具有优异的电气性能,同时材料来源丰富,价格低廉,因此由它制作的瓷介电容器品种越来越多,应用也越来越广。
瓷介电容器有很多优点:因陶瓷材料的介电系数较大,电容量就大,所以体积可以做得很小,稳定性好;具有优良的绝缘性能;其温度系数范围很宽,可制成不同温度系数的电容器;在电路中作为温度补偿电容器,结构简单,原料丰富,便于大量生产。
它的缺点是机械强度低,易碎易裂。
瓷介电容器按电压和功率可分为低压低功率型和高压高功率型2种。
低压低功率瓷介电容器按所用的材料性能及特点可分为Ⅰ型及Ⅱ型两种。
电容器选用的基本知识
电容器选用的基本知识一电子电路中的电容器电容器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得电容器有着种种不同的用途,例如在电动马达中,我们用它来产生相移; 在照相闪光灯中,用它来产生高能量的瞬间放电等等; 而在电子电路中,电容器不同性质的用途尤多,这许多不同的用途,虽然也有截然不同之处,但因其作用均系来自充电与放电。
以下系就一般习惯的以电容器在电路中的作用分类,来说明电容器在不同电路中的作用和基本要求。
1.1 振流电路用直流充放电电容电容器的基本作用既是充电和放电,于是直接利用此充电和放电的功能便是电容器的主要用途之一。
在此用途中的电容器,有如蓄电池一般的功能,在供给能量高于需求时即予吸收并储存,而当供给能量低于需求或没有能量供给时,此储存的能量即可放出。
而且电容器能瞬间吸收大量的电能,也无法在瞬间放出大量的电能。
这与电池不一样,因为电池不管在充电或放电时,所需之作用时间均较长。
Vac Vac上图左边是常见的整流电路图:二极管仅导通上半周的电流,在负半周时,二极管不导电。
当接入电容以后,在二极管导通期间把电能储存于电容器上,在负半周时,二极管不导电,此时负载所需的电能唯赖电容器供给。
在此电路中,你可能想到,电容器在正半周所充之电能是否足够维持到负半周使用关于这个问题,有三个因素来决定:交流电在正半周时能否充份供应所需能量电容器在正半周的充电期间,是否能够储存充份的能量负载所需的平均电能是多少。
以上三个因素之中,1.2.数字若很大,而3.的需求则很小,即可获得接近于纯粹的直流输出电压。
通常的整流充放电电路,都是在交流接近峰值的极短时间内充电,然后做稳定的如前级放大器或不稳定的如B类放大器放电,而放电之量亦仅占总电容量极小的部份但也有少数电路中的电容是做长时间缓慢充电而后在瞬间大量放电的,这类电路例如照相用之闪光电路和点焊机中之放电电路等,其电容所要求的特性自与一般整流用电容不一样。
怎样选择合适的电容器
怎样选择合适的电容器电容器是电子电路中常用的元件,用于储存和释放电荷。
在选择合适的电容器时,需要考虑一些关键因素,如容值、工作电压、尺寸等。
本文将介绍如何选择合适的电容器。
一、容值选择电容器的容值是指其储存电荷的能力,通常以法拉(F)为单位。
容值的选择要根据电路的需求来确定。
一般来说,电子设备使用的电容器容值较小,如毫法(mF)、微法(μF)和纳法(nF)等。
而高功率设备如电力电子装置则需要大容值的电容器,如千法(kF)和百千法(MF)。
二、工作电压选择工作电压是指电容器能够承受的最高电压。
在选择电容器时,必须确保其工作电压大于或等于电路中的最高电压。
如果电容器的工作电压低于电路中的电压,则会导致电容器的击穿和破损。
因此,根据电路需求选择适当的工作电压是非常重要的。
三、尺寸选择电容器的尺寸与其容值和工作电压有关。
一般情况下,容值较大的电容器尺寸相对较大,而容值较小的电容器尺寸相对较小。
在选择电容器时,要考虑电子设备的空间限制和散热要求。
如果空间有限,可以选择小型电容器或采用多个电容器并联的方式来满足容值要求。
四、温度特性选择电容器的容值会随着温度变化而变化,这被称为温度特性。
常见的电容器温度特性有NPO、X7R和Y5V等。
NPO温度特性的电容器具有较小的温度系数,适用于对温度要求较高的精密电路。
X7R和Y5V温度特性的电容器适用于一般电子设备,但其容值在温度变化时会有一定的偏差。
五、频率特性选择电容器在不同频率下的电性能会有所不同,这称为频率特性。
如果电路中频率较高,则需要选择具有较好高频响应能力的电容器。
一般来说,陶瓷电容器具有较好的高频响应能力,而铝电解电容器则适用于低频电路。
六、稳定性选择稳定性是指电容器是否能够长期保持其容值和电性能不变。
对于一些对稳定性要求较高的电路,如振荡器和滤波器等,需要选择具有高稳定性的电容器。
七、质量和品牌选择在选择电容器时,要注意其质量和品牌。
优质的电容器具有稳定的性能和可靠的质量保证,可以提供更长的使用寿命和更好的电路性能。
村田电容选型手册
村田电容选型手册一、引言村田电容作为一家全球领先的电子组件制造商,为各个行业提供高品质、高性能的电容产品。
在电子设备设计中,电容选型是非常重要的一个环节,可以直接影响设备的性能和可靠性。
本手册将介绍村田电容的选型方法和注意事项,帮助工程师选择最适合的电容产品。
二、电容的基本知识1.电容的定义:电容是指两个导体之间的储存电荷的能力大小,单位为法拉(F)。
一般情况下,电容是由两个金属板(电极)和介质组成的。
2.电容的参数:在选型过程中,需要了解以下几个重要的电容参数:-额定电容值(容量):电容器储存电荷的能力,单位为法拉(F)或其它较小的单位如微法(F)。
-额定电压:电容器允许承受的最高电压。
-工作温度范围:电容器能够在哪个温度下正常工作。
-等效串联电阻(ESR):电容器的电阻,会导致电容器产生能量损耗。
-介质:电容器中两个金属板之间的绝缘材料。
3.电容的类型:根据介质的不同,电容器可以分为电解电容、陶瓷电容和塑料电容等。
三、村田电容的产品系列村田电容提供多种电容产品系列,适用于各个行业的不同需求。
以下是村田电容的主要产品系列:1.常规陶瓷电容(GCM)-特点:具有高品质和高性能,适用于低频电路和通信设备。
-应用:手机、电视、DVD播放器等消费电子产品。
2.高性能多层陶瓷电容(HMK)-特点:具有较高的容量和较低的ESR,适用于高频电路和射频应用。
-应用:无线通信设备、雷达设备等。
3.电解电容(ELC)-特点:具有大容量和较高的电压承受能力,适用于电源电路和高精度设备。
-应用:电源适配器、电动车控制器、太阳能逆变器等。
4.高温电容(HCK)-特点:具有较高的工作温度范围和较低的ESR,适用于高温环境。
-应用:汽车电子、电动工具等高温环境下的设备。
四、电容选型方法在进行电容选型时,需要全面考虑电路的要求、性能参数和环境条件。
以下是一些常用的电容选型方法和注意事项:1.确定电容的额定电压:根据电路的工作电压确定电容的额定电压,应选择比工作电压略高一些的容量值。
电容器选型七要素
电容器选型七要素作为一种储能和滤波元件,电容器用途广泛,门类也极其众多。
大致可以分为:陶瓷电容,钽电容,铝电解电容,薄膜电容,超级电容,氧化铌电容等等。
以下为大致的一些选型思路,仅供大家参考。
1.依据使用频率的凹凸选择电容器种类;假如某电路的工作频率特别高,超过MHZ, 而且电路信号强度较弱,此时,叠层陶瓷电容器是最佳的选择. 尽管都是滤波和储能充放电, 在工作频率肯定时,得考虑到不同种类的电容器的频率特性是否与电路工作频率相符,由于不同种类电容都有自己合适的使用频率范围,全部的电容,随工作或测试频率的增加.电容值会渐渐降低,损耗也会渐渐增加. 假如工作频率在中频率段以下,对电容器在不同温度下的参数值全都性要求较高, 那么选择固体钽电容可能较合适. 有时候,你必需对它们的性能特点有所取舍, 首先肯定得清晰某种电容器的哪一方面特点是自己必需选择它的理由.2.依据环境温度变化要求选择电容器种类;目前,电容器中温度特性最好的是固体钽电容器, 某些高压固体钽电容器在-55-+125度的温度区间里容量的变化率可以达到-3-+5%以内. 对于航空和宇航电路, 电容器必需具有特别精彩的温度特性才可以达到使用要求.电容温度特性从好到差的排名大致为:钽电容器≥NPO型陶瓷电容器≥固体铝电容器≥液态钽电容器≥云母电容器≥叠层陶瓷电容器[MLCC]≥液体铝电容器。
3.依据输入功率和输出功率大小选择电容器;在用电量特别小,工作频率特别高的手机类电子产品上时,即使是漏电流偏大,而ESR较低,产品一般也很难消失质量问题. 除非是电容器本身就是废品. 当使用在输入和输出功率都较高的电路中时,如电源滤波和放电电路, 电容器不光需要有更低的ESR,还必需具有特别低的漏导电流,否则会导致击穿概率增加和输出的功率波形不能满意要求.由于不同种类电容器的体积电容量不同,因此,设计时必需依据输出功率需求选择足够容量和耐压的电容器.4.依据沟通纹波大小来选择电容器;使用在滤波电路中时,电容器须承受肯定频率和肯定幅值的沟通电压和沟通电流导致的发热冲击.同时,电容器必需承受在开关的瞬间不行避开的直流高电压大电流浪涌. 使用在此电路的电容器, 必需选择规格和种类合适的电容器. 假如只是考虑到直流耐压足够是远远不够的,同时,你必需考虑到不同电容器具有不同的耐纹波力量. 电容器耐纹波力量的排序见下:MLCC≥卷饶式涤纶电容器≥片式氧化铌电容器≥高分子片式钽电容器≥高分子固体片式铝电容器≥以二氧化锰为阴极的片式钽电容器≥液体铝电容器≥液态钽电。
电容的主要参数与选用
电容器选用一、 概述电容器是由两个金属电极中间夹一层电解质构成的电子元件。
在两个电极上加电压时,电极尚就储存电荷,所以说电容器是充放电荷的电子元件。
电容器储存电荷量的多少,取决于电容器的电容量,电容量在数值上是等于一个导电极上的电荷量与两块极板之间的电位差之比。
即C=Q/U其中Q 为一个极板上的电荷量,单位为C (库伦);U 为两块极板之间的电位差,单位为V (伏特);C 为电容量,单位为F (法拉)。
电容量是电容器的基本参数之一,它与电容器极板得有效面积、绝缘介质的介电常数、极板之间的距离有关。
电介质的介电常数越大,电容器两个极板得有效面积越大,电容量就越大。
当电容器的两个极板间的距离越远,电容量就越小。
d A C r ⨯⨯=εε0 C:电容器的电容量,可以由电极面积A [m 2],介质厚度d [m]以及相对介电常数εr 来表示ε0:介质在真空状态下的介电常数(=8.85×10-12 F/M)电容器能够被充电和放电,也就是存储电能和释放电能,其两端的电压不能突变。
正因如此,如果把电容器接在直流电路中,则只有在电源开启和接通时,电容器充放电两个短暂过程中,电路上存在电流。
就稳态而言,直流电流不能通过电容器,相当于开路。
如果把电容器接在交流或脉冲直流电路中,由于不停的充电放电,便使电流能够通过电容器,并且具有类似电阻那样阻碍电流(由电荷的变率、容量和工作频率决定)的作用。
所以,电容器被广泛应用于各种耦合、旁路、滤波、调谐以及脉冲电路中。
二、 电容器的种类电容器通常叫做电容。
因电容的用途、结构及材料不同,电容的种类很多。
根据电容的结构和容量是否可调,可将电容分为3大类:固定电容、半可变(微调)电容、可变电容。
电容器的性能、结构用途等在很大程度上取决于电容器的介质,因此,电解质常以电解质来分类。
可大致分为:有机介质(包括复合介质)电容器,如纸介电容器、塑料薄膜电容器、纸膜复合介质电容器、薄膜复合介质电容器等;无机介质电容器,如云母电容器、玻璃釉电容器、陶瓷电容器等;气体介质电容器,如空气电容器、真空电容器、充气式电容器等;电解电容器,如铝电解电容器、铌电解电容器等。
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可靠性设计的目的
可靠性设计是为了在设计、生产、使用 过程中挖掘和确定隐患,并采取设计预 防和设计改进措施,有效地消除隐患。 从而形成产品的固有可靠性。 产品可靠性的三个阶段:设计阶段、生 产制造和使用过程。
电容知识和选用规则
一、电容分类 二、电容器器件简介 三、工作区、产品额定工作点的定义 四、 规则 五、电容器器件选择要点
2、固体钽电容器
钽电容器是以钽金属作阳极,钽金属氧化物(Ta2O5)作介质,以 MnO2或导电聚合物作阴极的电容器。固体钽电容器的制造工序是:先 将金属钽粉压制成型,通过高温烧结制成阳极体,将阳极体通过阳极氧 化工艺形成Ta2O5介质,再经过被覆工艺引出MnO2阴极,裹石墨、银 浆料,最后包封环氧树酯。钽电容器是目前世界上比容最大的电容器。
一、电容分类
非固体铝电解电容器 固体钽电解电容器 金属化薄膜电容器
一般的金属化薄膜电容器 安规电容
陶瓷电容器
I 类瓷介电容器(NP0、SL) II 类瓷介电容器 III 型介质陶瓷电容器 磁性瓷陶瓷电容器
二、电容器器件简介
1.非固体铝电解电容器介绍 非固体铝电解电容器介绍
非固体铝电解电容器的工作介质是在金属铝极箔表面用电解法生成的一 层金属氧化物──三氧化二铝(Al2O3),所以称为非固体,是因为铝 电容器的负极是由液体(也称作电解液)充当的。铝电解电容器的结构 图如下:
2. 固体钽电解电容器
在最坏的情况下,工作电压V必须满足下表:
3. 金属化薄膜电容器
一般用途的薄膜电容器,在最坏的情况下,工作电压V 必须满足下表:
安规电容器,只要求将275VAC的安规电容器用于 220VAC电压等级的场合,但不具体规定降额系数。
4. 陶瓷电容器
在最坏的情况下,通用陶瓷电容器工作电压V必须满足下表:
2.非稳态工作区
由于电源工作在非稳态 区的时间一般来说很短,因此 在此情况下器件的降额百分比不如稳态 区严格。但必 须注意,实际情况中非稳态 区的器件应力往往比稳态 区大得多,如果实际设计时疏忽了此区域的降额,则 很有可能导致损坏(例如在开机、输出短路等情况下 的损坏,等等)。
3.额定工作点
产品规格书中所规定的产品标称典型工作条件的组合 主要是输入电压、负载、工作环境温度等)。 若产品规格书未指明典型工作条件,则以标称工作范 围的最大值代替。 产品额定工作点属于产品的稳态工作区,产品额定工 作点基本上代表了产品在市场上的典型运行情况,因 此在产品额定工作点下,对于某些器件来讲,为了保 证其低失效率,在该点下的降额比“稳态工作区最坏 情况”的降额要求更加严格。
最坏的情况下,安规陶瓷电容器工作电压V必须满足下表:
1.稳态工作区
当电源类产品在正常工作时,应满足产品手册规定的 如下条件: (a)按产品手册规定进行装配。 (b)输出电压在产品手册规定变化范围内,输出功 率在额定最小值到最大值间。 (c)输入在产品手册规定的电压和频率范围内。 (d)各种环境条件如温度和湿度等,在产品手册规 定的范围内。
2.非稳态工作区
2、固体钽电容器
高的工作电压直接击穿Ta2O5介质,导致短路失效; 高的环境温度导致电容器失效,纹波电流是发热的根 本原因,必须限制; 较高的工作电压,较高的环境温度的双重作用,造成 局部Ta2O5介质膜晶化,导致击穿。 反向电压直接破坏Ta2O5介质,导致电容器失效 过大的冲击电流,使钽电容器丧失自愈能力,导致开, 关机过程钽电容器失效。 因此,选择工作电压,反向电压,壳温,纹波电流, 冲击电流作为降额考核点。
四、
规则
当讨论产品在不同环境下的使用寿命时,一般采用 “10规则”的表达方式。即当周围环境上升时,产品 寿命就会减少一半,当周围环境温度上升20 时,产 品寿命就会减少到1/4.这种规则可说明温度是如何影 响产品的寿命的。
四、
规则
电容器的估计寿命用下述公式表示:
其中, 表示最高工作温度下的寿命,Tmax表 示最高工作温度,Ta表示实际环境温度。由此 可见,如果环境温度每升高10 ,电容器寿命 将下降一半!
3、金属化薄膜电容器
薄膜电容器是以纸,塑料等薄膜材料作绝缘介质的一 类电容器。金属化薄膜电容器是直接在聚酯膜,聚丙 烯等薄膜材料上蒸镀金属作为电极而制成。金属化薄 膜电容器的特点是损耗低,温度特性,高频特性好, 自愈能力强。 常用的薄膜材料有聚酯膜,聚丙烯膜等。表贴电容器 采用耐温更高的聚苯硫醚薄膜。
3、金属化薄膜电容器 ①过高的环境温度,直接破坏电容器介 质膜; ②长期的高温环境,加速薄膜材料的老 化,使器件绝缘,耐压能力下降。 ③高纹波电流引起的发热,对电容器造 成同样的破坏。 因此,选择工作电压,环境温度,纹波 电流作为降额考核点。
4、陶瓷电容器
陶瓷电容器是以陶瓷材料作介质的电容器, 特性主要取决于介质 特性和结构。 按介质材料特性可分为 I 型介质,II 型介质,III 型介质,磁性瓷 等,常用的是I 型介质、II 型介质陶瓷电容器。 I 类瓷介电容器(NP0、SL)的主要特点是介质损耗低,电容量对 温度,频率,电压和时间的稳定性高。 II 类瓷介电容器(X7R、X5R、Y5U)是一种具有高介电常数的电 容器,此类电容器的主要特点是体积小,容量大,但损耗角正切 值较大,容量对温度,频率,电压和时间的稳定性比较差。 从结构上可分为单层陶瓷(引线式瓷介电容器)和多层陶瓷(引线式 独石电容器, 片状多层陶瓷电容器)。
如图中阴影之外的部分均表示电源工作在非稳态工作区(“暂态” 工作区),非稳态工作区是产品短时间过渡工作的区域,例如开 机启动、输入欠压、OCP过流保护、OVP过压保护、电源负载跳 变(如空载到满载,空载到短路,半载到满载等等)、输入跳变 等。 电源风扇停转之后,如有器件仍在工作,则也必须对器件应力考 核点加以考虑测试(尤其是发热元件可能出现的最高温度),该 情况亦规定为电源工作在非稳态区。 可以这样理解:非稳态区虽然是电源工作时也将碰到的情况,但 非稳态区里面的点对应的则是器件短暂时间工作的点。
五、电容器器件选择要点
电容器的使用和选择 1.电容器的寿命与温度关系极大,因此控制电容器的 温度是设计人员重点考虑的。 2.当使用电压(尤其是纹波电压)过高时容易产生热。 3.高频时铝电解的电容量会急剧下降,当电容在高频 工作时会发热。 4.滤波电路应尽量采用铝电解电容,如果需要使用钽 电容需注意限制冲击电流。 5.钽电容的使用寿命远高于铝电解电容,但最高电压 不高,要注意浪涌电压的破坏。
4、陶瓷电容器
陶瓷电容器常见失效模式:电致开裂、热致开裂、机 械应力产生裂纹等。常见故障现象为绝缘电阻下降而 漏导电流上升直至击穿。 综合上述情况,电压、温度降额使用是提高电容器工 作可靠性和寿命的重要手段。因此选取工作电压V、壳 温TC为陶瓷电容器的降额考核点。
三、稳态、非稳态工作区和额定工作点的定义
1.非固体铝电解电容器介绍 非固体铝电解电容器介绍
相对于其它阻容器件来讲,铝电解电容器因含有液体作负极 材料,所以失效率相对较高,且有严格的寿命要求,这在设计选 型时需考虑。铝电解常见的失效模式有:短路,开路,电参数性 能劣化,防爆阀开裂,漏液。 从铝电解电容器应用过程中的失效原因看,主要有以下三种: ◆电应力引起的失效; ◆ 热应力引起的失效; ◆ 机械应力引起的失效;
五、电容器器件选择要点
降额使用 一般来讲,使用电容的额定电压的50%,避免过压对电 容的伤害; 热设计 在摄氏85度的环境下使用,建议在图中所示的温度数值 范围内使用,如图所示。
1. 非固体铝电解电容器
在稳态、非稳态工作区最坏应力情况下,正向电压(稳态工作区),浪 涌电压(非稳态工作区)降额必须满足下表:
1.非固体铝电解电容器介绍 非固体铝电解电容器介绍
铝电解电容器在电路中主要起滤波、隔直、稳压的作用,实际制造出 来的电容器在电路中使用时并不是理想的元件,含有ESR和ESL,其 等效电路图如下:
ESR
C
ESL
ESR的存在是电容器工作时发热的最主要原因,它不但决定了流过电容器的 纹波电流的大小,更是影响电容器实际使用寿命的重要因素。铝电解电容器 的芯子是卷绕而成的,所以有ESL的存在,它决定了铝电解电容器工作频率不 能太高,否则就没有滤波效果,铝电解的工作频率一般在几十Hz~~100KHz。 铝电解电容器是有极性的,在应用时绝不能反接。