电容器知识

电容器知识

1、电容器的定义

所谓电容器就是能够储存电荷的“容器”。只不过这种“容器”是一种特殊的物质——电荷，而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质，即构成电容器的基本模型。

C=Q/U C=ε0εr S/D

2、电容器的作用

电容器在电子线路中的作用一般概括为：通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，是电子线路必不可少的组成部分。在集成电路、超大规模集成电路已经大行其道的今天，电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中，其在电路中所起的重要作用可见一斑。作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域，同电池等储能元件相比，电容器可以瞬时充放电，并且充放电电流基本上不受限制，可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。电容器还常常被用以改善电路的品质因子，如节能灯用电容器。

² 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。

² 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 ² 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路

² 滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

² 温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。

² 计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。

² 调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。

² 整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

² 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

3、电容器的基本参数

² 电容量:通常以120Hz下数字电桥测定的数值为准,指电容器的大小 ² 损耗角正切值：通常以120Hz下数字电桥测定的数值为准，指在规定频率的正弦电压下，通过电容器的有功功率跟无功功率的比值。

² 工作电压（WV）：工作电压(working voltage)简称WV，为绝对安全值；若是surge voltage(简称SV或Vs)，就是涌浪电压或崩溃电压;，超

过这个电压值电容会爆！根据国际IEC 384-4规定，低於315V时，Vs=1.15×Vr，高於315V时，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪电压，Vr是额定电压(rated voltage)。

² 绝缘电阻：绝缘电阻则是电容器隔离直流作用的数值化表征，希望电容器的绝缘电阻越高越好。在电解电容，这个参数一般用漏电流来表征。漏电流的计算公式是I=KCV,K 是系数，不同品种的电容有不同的系数，象CD11是0.03或0.02，而CD110是0.01。该公式得出的数值单位为μA

² ESR：串联等效电阻，包括引线和铝箔的接触电阻、电解液的电阻等

² 其他参数：击穿电压、允许通过的最大纹波电流、使用的温度范围、温度系数、频率特性等。在此不一一细讲。

4、电容器的分类

根据介质的不同，同时结合实际应用中的具体情况，我们把电容器简单分为三类

第一类：电解类

电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属的表面采用阳极氧化法生成一薄层氧化物作为电介质，以电解质作为阴极而构成的电容器。目前最常用的电解电容有铝电解和钽电解。

广义上讲，电解质包括电解液、二氧化锰、有机半导体TCNQ、导体聚合物（PPy、PEDT）、凝胶电解质PEO等。后面的几种是目前比较尖端的电容器。

注意：电解质和电介质的不同。

第二类：薄膜类

以往的纸介电容器、塑料薄膜电容器多用板状或条状的铝箔作为电极，现在，大多采用真空蒸镀的方式在电容器纸、有机薄膜等的表面涂覆金属薄层作为电极。由于金属化形式的出现，该类电容器在小型化和片式化方面有了长足的发展，对电解电容器构成一定的挑战和威胁。

第三类：瓷介类

陶瓷电容器采用钛酸钡、钛酸锶等高介电常数的陶瓷材料作为电介质，在电介质的表面印刷电极浆料，经低温烧结制成。陶瓷电容器的外形以片式居多，也有管形、圆片形等形状。

5、国产电容器的命名

电容器的名字一般有四部分

第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。

第二部分：材料，用字母表示。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。

第四部分：序号，用数字表示。

用字母表示产品的材料：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介、BB- 聚丙烯薄膜

CCG10A-2 C C 1 CT 4

电容器小圆片独石

高频瓷高频瓷低频瓷

高功率电容电容

高频高功率电容器

数字含义：

电解方面各厂家有不同的使用方法，不一而足。

薄膜电容：材料后面的第一个数字1表示箔式有感2表示金属化6表示交流8表示高压

瓷介电容: 材料后面的第一个数字1表示圆片型4表示独石型8表示高压

6、关于电解的一些情况

² 电容器是使用最广，用量最大，且不可取代的电子元件，其产量约占电子元件的40％，而铝电解电容器又占三大类电容器（电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电容器）产量的36.8％。电解电容器是10年来我国发展速度最快的元件之一，目前，国内电解电容器的年生产总量接近250亿只，年平均增长率高达28％，占全球电解电容器产量的1/3。在发展过程中，铝电解电容器也有来自集成电路、整机电路的改进和在高压、高频、长寿命、小容量应用领域中其它电容器（如多层独石陶瓷电容器、金属化薄膜电容器、钽电解电容器等）的相互渗透。铝电解电容器自身也在不断改进、完善和创新。尤其是随着科学技术的发展，社会需求的提高，环境的改善，新型整机的诞生，使小型化、片式化和中高压大容量铝电解电容器的应用领域不断拓宽，需求量越来越大。因此，铝电解电容器不仅不会萎缩，而且还具有更强的生命力和更广阔的发展空间，会有更快的增长速度。

² 电解电容的特点

电解电容器特点一：单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。

电解电容器特点二：额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f（但不能和双电层电容相比）。

电解电容器特点三：价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电