电容器常识
电容器的基础知识及检测方法
【MeiWei 81重点借鉴文档】电容器的基础知识及检测方法一、基础知识电容器是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。
电容器通常叫做电容。
按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。
1•常用电容的结构和特点常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。
铝电解电容它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。
还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。
它的特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。
电解电容有正、负极之分,使用时不能接反。
有正负极性,使用的时候,正负极不要接反。
纸介电容用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。
它的特点是体积较小,容量可以做得较大。
但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。
金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。
它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。
油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。
它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。
玻璃釉电容以玻璃釉作介质,具有瓷介电容器的优点,且体积更小,耐高温。
陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。
它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。
铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。
薄膜电容结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。
涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。
云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。
电容器特性
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——在电路中,这一特性常用于直流电隔离、交流信号耦合等。
七、电容器容易通过高频交流电流,而阻碍低频交流电流的通过。
——在电路中,这一特性常用于交流信号的分频、高频滤波等。
八、电容器中的电流超前于其二端电压90度。
——在电路中,这一特性常用于移相、相位补偿、电机启动等。
电容器的选择注意事项
注意电容器的制作工艺存在差异。由于电容量的大小与极板面积成正比,因此,容量大的电容极板为了缩小占用空间,多数会进行卷绕放置。这样便产生较大的分布电感分量。所以,高频电路中的电容应选择无感电容器,或采用多只小容量电容并联的方式。
例如高频感应加热设备中输出谐振电容,电源电路中的滤波电容,IGBT的保护电容等。采用多只电容器的串并联使用,不只是为了提高耐压值(串联)、增大容量(并联)、增强电流冲击能力,都具有减小电容器的分布电感的用意。
电容器的主要参数是电容量和耐压值.
容量的国际标准计量单位是法拉,简称法,代号F,其辅助单位有:微法,代号μF;微微法,又称皮法,代号pF;因为它们之间的换算关系均为百万倍率,即,1F=1000000μF;1μF=1000000pF.因此,后来又增加了一个补充单位纳法,代号nF.1μF=1000nF,1nF=1000pF.
各厂家所标示容量的方法多数相同,但也存在差异.因此,确认电容量时,除了要看单位,还要注意电容的种类的体积.如一般电解电容的容量多在1μF以上,瓷片,云母等无极电容的容量多在1μF以下.所以如果单位标识不全时,应能根据一些常识经验加以确认.
电容,电阻,热电阻知识整理
电容电容容量单位为“法拉”,用字母“F”表示.比F小的单位还有MF(兆法)μF ﹑(微法)﹑NF(毫微法) ﹑PF(微微法)1F=1000Mf=1000000μf=1000000000nf=1000000000000Pf1μf=1000nf=1000000pF1nf=1000pf由于电容"F"单位的容量非常大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。
在常见的电路图中μF﹑PF有的将F省略掉显示μ﹑P 实际的电容标注法一般是小于9900P用P表示大于0.01μ(含0.01)用μ表示。
电容器容量换算:1、N(毫微法)表示1n=1000P10n=0.01μ100n=0.1μ例:3n3表示3300Pf 22N表示0.022μf 470n表示0.47μf3、直接标注法:0.01μ0.047μ3300pf 560pf 显示的就是实际容量不必换算4、用乘方数表示:10 10+无=10P101 10+0=100P102 10+00=1000P103 10+000=0.01104 10+0000=0.1105 10+00000=1μ前2位为容量。
第三位为乘方数,乘方数单位为P,如221表示22加一个零等于220P,472表示47加二个零等于4700P,683表示68加三个零等于0.068μf5、用符号表示:这种符号多用于贴片或小型电解电容,读法与用乘方数表示多少有些相似的地方,使用时要注意。
它的容量单位一般都是μf级的。
表示字符容量单位μf 表示字符容量单位μf0R1 0.1μf 100 10μfR15 0.15μf 150 15μfR22 0.22μf 220 22μfR33 0.33μf 330 33μfR39 0.39μf 390 39μfR47 0.47μf 470 47μfR56 0.56μf 560 56μfR68 0.68μf 680 68μfR82 0.82μf 820 82μf010 1μf 101 100μf1R5 1.5μf 151 150μf2R2 2.2μf 221 220μf3R3 3.3μf 331 330μf3R9 3.9μf 391 390μf4R7 4.7μf 471 470μf5R6 5.6μf 561 560μf6R8 6.8μf 681 680μf8R2 8.2μf 821 820μf电容器误差精度值代号标识法:电容误差值A:-0+5%﹑J:±5%﹑K:±10%﹑M:±20%﹑Z:-20%+50%电容器耐压值标示方法:电容耐压等极:16V﹑25V﹑35V﹑50V﹑63V﹑100V﹑160V﹑250V ﹑400V﹑630V﹑1000V﹑1250V﹑2000V﹑3000V 到更高耐压,实际的电容有的电容器耐压值只写上"1250" 不写1250V 。
电容在电路中各种作用的基本常识
电容在电路中各种作用的基本常识电容是电路中常见的基本元件之一,它的作用在电子学和电路设计中非常重要。
下面是电容在电路中的一些基本常识。
1.储能:电容器具有储存电荷的特性,当电容器充电时,电荷会储存在电容中,充电完成后,电容器能够保持电荷,形成了一种存储能量的方式。
典型的应用包括电子设备的电源电容,用于平滑和稳定电路中的电压。
2.时序:电容器能够在电路中引入时间延迟,电容的充放电过程是一个相对较慢的过程。
利用电容的这一特性,可以实现电路的延时、频率调节以及窄脉冲的展宽等功能。
典型的应用包括RC电路中的时间常数、时钟电路和滤波电路。
3.过滤:电容能够通过对电流的阻抗来实现对信号的筛选和过滤作用。
当交流信号通过电容时,电容对于高频信号具有较低的阻抗,而对于低频信号具有较高的阻抗。
这种特性使得电容可以作为滤波器的重要元件,用于去除电路中的噪声和干扰。
典型应用包括电源滤波电容和通信系统中的滤波器。
4.耦合:电容具有隔离和连接电路的能力。
在电路中,通过将电容器串联或并联到不同的电路中,可以实现信号的耦合和隔离。
例如,通过电容器的串联,可以将两个电路通过电容的电压转换耦合。
5.频率依赖性:电容对信号的阻抗随频率的变化而变化,这使得电容可以实现对不同频率信号的处理。
在高频电路中,电容器的阻抗较低,因此可以用于信号的耦合和传输。
而在低频电路中,电容器的阻抗较高,可以用于信号的隔离和滤波。
6.直流阻断:电容对直流信号具有阻断作用,即不允许直流通过。
这个特性可以用于限制电路中的直流偏置或者去除直流信号的影响。
例如,在放大电路中,通过串联电容可实现输入和输出之间的直流隔离。
7.广义电感:电容在交流电路中有时会表现出电感的性质,也称为广义电感。
这是由于电容器的充电和放电过程中产生的磁场效应。
这种特性可以用于实现对信号的滤波和频率选择。
综上所述,电容在电路中具有储能、时序、过滤、耦合、频率依赖性、直流阻断和广义电感等多种作用。
电容器基本常识
電容器基本常識一﹑電容器的基本構造﹕在正負兩極間加入介質(絕緣材料)乃是電容器的最基本構造﹒二﹑電容器的總類﹕1﹒含油紙質電容(Oil impregnated paper Capacitor)以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒2﹒金屬化紙電容(Metallized paper Capacitor)3﹒聚乙酯膜電容(Polyester Film Capacitor)4﹒金屬化聚乙酯膜電容(Metallized Polyester Film Capacitor)簡稱MPE5﹒聚苯乙烯膜電容(Polystyrene Film Capacitor)簡稱P.S.Cap6﹒聚丙烯膜電容(Polypropylene Film Capacitor)簡稱PP.Cap7﹒金屬化聚丙烯膜電容(Metallized Polypropylene Film Capacitor)簡稱MPP Cap. 8﹒雲母電容(Mica Capacitor)9﹒陶瓷電容(Ceramic Capacitor)10﹒鋁電解電容(Aluminum Electrolytic Capacitor)11﹒空氣電容(Air Capacitor)12﹒聚碳酯電容(PC)以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之固﹒三﹑本公司之主要產品本公司是以第3~7項為主要電容器製造商。
可依序按有感﹑無感﹑材質之不同而區分﹒四﹑生產流程1﹒包漆型金屬化膜電容器流程(附件一)﹒2﹒包漆型無感電容器流程(附件一)3﹒包漆型有感電容器流程(附件一)五﹑電容器的電氣特性1﹒使用溫度之範圍﹕係電容器加上額定電壓﹐能經過長期使用而不致破壞的最高和最低溫度之範圍﹐各種電容器之使用溫度範圍各異﹐因此在選用時必需選取能合乎使用環境溫度範圍的電容﹐以免使用壽命太短﹒2﹒DF值(損耗因素﹕Dissipation Factor)DF為損耗因素﹐指電容使用於高頻﹑大信號的電路時﹐其電容所損耗的電量與原有之帶電量之比例﹒例如﹕某電容之帶電量為1庫倫﹐經用於某回路上時損耗了0.2庫倫﹐剩下0.8庫倫﹐則其DF值為0.2/1=20%﹒若是容器的DF值越大﹐則該電容器越容易生熱﹐易遭破壞﹐壽命不長﹒因此使用條件不同的電路上對DF的要求也應該有所不同﹒Example:3﹒IR(絕緣電阻﹕Insulation Resistance)漏電流與絕緣電阻有直接的關系﹐我們希望漏電流越小﹐就得要求絕緣電阻越大﹐因此在各種電路的電容器其IR都有最小值的規定﹒IR的表示方法為容量小或等於0.33uF時用MΩ﹐容量大於0.33uF時﹐則以MΩ*uF=ΩF為規格值﹐由於絕緣電阻很高﹐故一般使用單位為MΩ﹒4﹒額定電壓(Working V)﹑耐電壓(Breakdown V)﹑測試電壓(Test V)﹒額定電壓﹕電容器於溫度40℃以下常溫中﹐可連續長期所加的電壓稱為額定電壓或工作電壓﹒耐電壓﹑測試電壓﹕耐電壓就是破壞電壓﹐以額定電壓的數倍加壓多少時間來表示耐電壓的高低﹐我們訂定以額定電壓的數倍為測試電壓﹒5﹒電容器的適用頻率電容器的容量和散逸因素(DF)會因頻率不同而不同﹐若於某頻率時﹐容量和DF值變化很大﹐以致超出我們的規格值﹐則該電容器就不適用以這頻率﹒例如﹕某電容于出廠時是以1KHz測試其容量﹐但卻使用在100Mhz的電路上﹐則其容量勢必不足﹒而頻率對其DF值的影響也很大﹐頻率越高﹐等效串聯電阻所形成的發熱量越大﹐發熱量越大﹐則又造成等效串聯電阻的增加﹐也就使得DF增大﹐這就是為何DF會隨頻率增加而增加的原因﹒6﹒電容量的單位電容量的單位﹐中文稱為法拉(Farad)﹐一法拉就是加一伏特電壓于一電容器的兩極上﹐當此電容充滿了一庫倫(Coulomb)的電荷時﹐此電容的電容量即稱一法拉﹒由於法拉的單位太大﹐故實用單位以uF(micro Farad, F) nF(nano Farad, F) pF(pico Farad, F )表示﹒其之間之關系如下﹕1F= uF= nF= pF對應表如下﹕六﹑電容器之製程電容器之製造是由捲取開始﹐經由壓型﹑焊接﹑排板﹑包漆﹑烘烤等製程製作而成﹐而其容量會因其不同行程而有上升或下降﹒一般來說﹐當捲取後﹐其素子即有容量﹐當壓型後其容量會上升﹐經由焊接後會下降﹐至包漆烘烤後則會上升﹒可參考附件二﹒(一)捲取目的﹕將塑膠膜材料捲成所需要的素子﹒其捲法有兩種﹐依捲繞﹑焊接構造不同而分為兩種﹕(1)有感型(Inductive)(如圖)(2)無感型(Non-Inductive)(如圖)有感型(Inductive)導線(圖一)有感型(圖二)無感型*有感型以材料區分﹐又簡稱為PEI與PPL兩種﹐其體積比無感型略小﹒唯其雜散電感較多是其缺點﹒*無感型以材料區分又分為PEN﹑PPN﹑MPE﹑MPP﹑PPS等﹐可略去因電極箔捲繞後所產生之雜散電感﹒在電路中發熱量較低﹐可避免損壞﹒其缺點為體積較大﹒*無感型在製作上可變更設計如下圖示之特殊電容器﹒*有感﹑無感在其低頻時(約數KHz)其特性是相同的﹐只有在高,頻(約10MHz~100MHz)時﹐才會顯現出無感與有感之特性分別﹒*目前優普電子(蘇州)廠所擁有捲取機台數約有99台﹒*捲取材料(二)壓型目的﹕將捲取後的圓形電容素子﹐以油壓熱壓機依所規定之溫度﹑時間﹑壓力壓成扁平形狀﹐再置於恒溫烤箱中使其材料自然收縮而穩固其特性﹒其主要過程為材料自然收縮﹐並以加熱後將其內部空氣﹑濕氣一并清除﹒並可利用熱壓程序將電容容量提升﹒特性影響﹕素子經熱壓後造成其容值升高﹐其理由如下﹕ 電容容值其基本公式為﹕C =Ka/d (K= 介電常數﹐A =面積﹐d =兩導体之間距) Ad故C (容值)正比于A (面積)﹐而與d (距離)成反比﹐所以當壓型後﹐素子其中心間隙變小﹐而造成容值升高﹒ 所需材料﹕捲取後的圓形電容素子﹒ 目前擁有設備﹕產能﹕作業步驟﹕1﹒準備好待壓型之素子﹐將素子先放在預壓機上初步壓扁﹒2﹒依流程卡上規定條件設定熱壓機之各項環境參數(溫度﹑壓力﹑時間)﹒3﹒待溫度上升至預定值後﹐將預壓好之素子放入熱壓機內進行熱壓﹒*預壓時素子不可壓的太扁﹐否則會使素子端面凹凸不平﹐以素子不會滾動為宜﹒*須待溫度上升至設定值方可作業﹒*素子要互相分開﹐不可重疊﹒*壓力調整的允許誤差為±5Kg﹒(三)包封目的﹕對壓形烘烤后之素子進行包封作業﹐以便于噴金作業﹒所需材料﹕冷壓紙﹑美紋膠帶﹒目前擁有設備﹕作業步驟﹕1﹒將素子倒在振動盤內﹐開始作業﹒2﹒包封一盤後用美紋膠帶封住接口﹒3﹒一批作業完畢後須清乾淨再進行下一批作業﹒*包封膠帶寬度需比素子長度寬3-4mm(特殊大規格可適用比素子長度寬5mm之膠帶)﹒*包封素子不可有連體﹒(四)噴金(Metal spraying)目的﹕是以鋅或鋅錫合金﹑五元合金﹑巴比合金加以噴焊處理後之導體﹑電極面﹐此噴金作業需配合高壓空氣﹐將溶解之合金噴焊於電極面﹒特性之影響﹕噴金牢不牢固與其噴焊厚度均會造成DF值(損失角)很大之影響﹒而其噴金之粒子粗細及其噴金距離亦會影響其DF值﹐如噴金材料(鋅﹑鋅錫﹑五元合金﹑巴比合金)之粒子基本上越細越好﹐但也不能太細﹐否則會造成霧化現象﹒而控制其粗細之變因為電壓﹑電流及噴金距離﹒所需材料﹕鋅線﹑鋅錫線﹑五元合金線﹑巴比合金線﹒目前擁有設備﹕機台名稱及其設定﹕(1)KOEM自動噴金機參數設定參考表作業步驟﹕1﹒將待噴金之產品用美紋膠包緊平放在噴金盤上﹒2﹒開啟電源﹐開始噴金﹒3﹒作業完畢後﹐再噴另一面﹒4﹒兩面皆噴完後﹐即取下進行下一盤作業﹒5﹒將噴金完之素子盤放在拆紙夾具上﹐進行拆紙作業﹒6﹒將拆紙完之素子放在滾邊機上進行滾邊作業﹐以清除毛邊﹒*噴金厚度一般為0.4~0.6mm﹒*噴金顆粒越小越好﹒*每一流程應單獨噴金﹐不得混批﹒*噴金作業之首批檢查項目﹕a﹒容值依流程卡規定b﹒DF值依流程卡規定c﹒噴金面應完整d﹒應無毛邊e﹒厚度依流程卡規定f﹒噴金顆粒(五)清除目的﹕此流程是因在電容器之製造過程中﹐從捲取﹑壓型﹑包封﹑噴金時﹐均有可能因雜質滲入造成特性不良﹐而此流程是以直流高壓電加於噴金後之電極兩端﹐用電氣清潔方式﹐把可能引起素子IR及VT不良的顆粒予以清除﹐恢復原來的良品特性﹒目前擁有設備﹕(六)焊接目的﹕將清除後之素子焊上導線﹒所需材料﹕0.5mm﹑0.6mm﹑0.8mm﹑1.0mmCP或TC導線﹒目前擁有設備﹕1﹒依規格尺寸﹐調整焊頭﹑夾具﹑素子輸送導槽及導線規格﹒2﹒調整焊接電壓刻度﹒3﹒將焊接之素子倒入振動盤﹐開啟振動盤﹒4﹒開啟焊接開關進行作業﹒*因以點焊過程中﹐可能會將導線壓入素子端面﹐並加以點焊﹐故可能造成塑膠膜或金屬膜損害﹐而影響其DF值﹐故於焊接後需測試DF值及耐電壓﹒*導線長度須照流程卡規定﹒*焊接牢靠度之檢查方法﹕取焊接好的電容拔下導線﹐導線與素子接觸部分可以沾到噴金層顆粒﹐說明焊接良好﹐若導線上不會沾到噴金層則焊接不良﹒未噴金之素子若拔下導線﹐導線沾有鋁箔或錫箔則為焊接良好﹒(七)排板目的﹕將焊完的素子以一定的間距固定在排條上﹐以便進行包漆﹒所需材料﹕美紋膠帶目前擁有設備﹕作業步驟﹕自動排板﹕1﹒依產品規格尺寸調整振動盤﹐平行振動槽及夾具﹔2﹒把需排板之產品倒入振動盤﹔3﹒設定每個板條所排素子之重量﹐啟動開關﹔4﹒將已排板好的板條放入周轉箱﹒人工排板﹕1﹒依產品腳距選擇排板模具(8﹑9﹑10﹑11﹑14﹑17﹑19﹑21﹑27)﹔2﹒將板條置于模具上﹐把素子放于模具腳孔內﹐導線放於板條上﹔3﹒待一排板放滿後用美紋膠貼住導線壓緊並取下﹒(八)滴油目的﹕對排板完之產品塗上離型劑﹐以防止包漆時導線沾漆﹒材料﹕離型劑﹕鐵氟龍﹑消泡劑﹑三氯乙烷﹒目前擁有設備﹕作業步驟﹕1﹒按比例配好離型劑﹔2﹒調整各導槽﹑滴油嘴位置﹔3﹒將板條放在導軌上﹐開動機器﹔4﹒將已滴好油之板條收至母架﹔5﹒將母架收到架車﹒(九)包漆烘烤目的﹕本流程是在不影響電容器之容量﹑耐壓﹑DF值(損失角)等品質下﹐將電容放入真空樹脂含浸機內﹐使其外表包上一層用以絕緣之環氧樹脂(Epoxy)﹒其目的為使本體與外界隔絕﹐防止漏電與氧化﹒所需材料﹕主劑﹑稀釋劑﹑硬化劑﹒目前擁有設備﹕作業步驟﹕1﹒將主劑﹑稀釋劑﹑硬化劑按比例配好﹐進行真空脫泡﹐待漆中不再有氣泡冒出倒入包漆盤中繼續脫泡﹒2﹒將母架放在包漆盤上﹐蓋上玻璃蓋子開始抽真空﹒3﹒當真空達到作業條件﹐將漆盤上升待素子完全浸入漆中﹐再破真空而後將漆盤緩緩下降﹐至其素子本體浸入漆中為止﹐但必須以導線不沾漆為原則﹒4﹒取出母架放于架車上﹒5﹒按烘烤條件設定低溫﹑高溫溫度﹑烘烤時間及排風時間﹒6﹒將架車推入烤箱﹐啟動開關開始烘烤﹒7﹒烘烤完成後﹐將架車拉出烤箱﹒*漆可分為內漆外漆﹐內漆又分為內膠﹐為內環氧樹脂﹐其作用為滲入素子內﹐以加強導線附著力﹐內漆僅用以有感系列﹒外漆為外環氧樹脂﹒*流程圖﹕滴油預烘配漆第一次沾漆烘烤第二次沾漆烘烤第三次沾漆晾乾烘烤*配漆比例﹕*烘烤溫度及時間之設定(十)打印目的﹕將包漆完之產品打上印字﹐以作規格之識別﹒使用材料﹕UV油墨﹑待打印之產品﹒目前擁有設備﹕作業步驟﹕1﹒打開UV燈管電源﹐進行預熱﹔2﹒將板條平放在打印平台上﹐放在調整好的模具上﹐調動開關﹐板條上升﹐打印完後﹐即下降﹒3﹒若有打印不清楚之產品﹐用酒精或丙酮去掉﹔4﹒打印好之產品﹒。
电容器常识与主要参数讲解
讲解电容器常识主要参数讲解与主要参数电容器常识与电容器是组成电路的基本电子原件之一,在各种电子产品和电力设备中被广泛应用。
1、电容器和电容任何两个互相靠近而又彼此绝缘的导体都可构成电容器。
组成电容器的两个导体叫做极板,极板中间的物质叫做电介质。
常见电容器的电介质有空气、纸、油、云母、塑料及陶瓷等。
电容器在电路中起着储存电荷的作用,电容器就是“储存电荷的容器”。
对任何一个电容器而言,两极板的电压都随所带电荷量的增加而增加,并且电荷量与电压成正比,其比值q/U是一个恒量;但是对于不同的电容器,这一比值不相同。
可见q/U表现了电容器的固有特性。
因此,把电容器所带电荷量与其端电压的比值叫做电容器的电容量,简称电容,用字母C表示。
电容器电容量的基本单位是法,用字母F表示。
因为实际中的电容器的容量往往比1F小得多,所以电路中常用的单位有微法μF、纳法nF和皮法pF等,其关系是1法= 106微法1微法=103纳法=106皮法2、电路图形符号和电容器的作用(1)电容器的图形符号图1 电容器的图形符号(2)电容器的作用在电子电路中,电容器通常具有滤波、旁路和耦合等功能。
在如图2所示电路中,C1,C6,C8为耦合电容,C2,C3为滤波电容,C4,C5,C7为谐振电容。
图2调频无线电话筒(3)常用电容器的实物图、结构特点及典型应用常用电容器的实物图、结构特点及应用如表1所示。
表1常用电容器的实物图、结构特点及应用电容器的主要参数电容器的主要参数有标称容量与允许偏差、额定工作电压、绝缘电阻、温度系数、电容器损耗和频率特性等。
1、电容器的标称容量与允许偏差标志在电容器上的电容量称作标称容量。
电容器的实际容量与标称容量存在一定的偏差,电容器的标称容量与实际容量的允许最大偏差范围,称作电容器的允许偏差。
电容器的标称容量与实际容量的误差反映了电容器的精度。
精度等级与允许偏差的对应关系如表1所示。
一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级。
电容基本常识
主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)
应用:脉冲、耦合、旁路等电路
8.名称:铝电解电容
符号:(CD)
电容量:0.47--10000μ
额定电压:6.3--450V
主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大
应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等
额定电压:100V--30KV
主要特点:稳定,低损耗,体积较大
应用:对稳定性和损耗要求较高的电路
3.名称:聚丙烯电容
符号:(CBB)
电容量:1000p--10μ
额定电压:63--2000V
主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差
应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路
电容的符号是C。
C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U
在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:
1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
电容
科技名词定义
中文名称:电容英文名称:capacitance [of an ideal capacitor]定义:电流除以电压对时间的导数之商。所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科)
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百科名片
电容(或电容量, Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。
电容知识
电容知识这几天偶然的看了好些电子方面的文章,觉得之前看的好些文章主要着重于写电解电容,并未对其他电容及其优缺点进行说明,偶帮忙补充一下,不好,表砸鸡蛋.电容(电容器),(Capacitor)电路缩写为C,电容单位法拉,用字母“F”表示。
电容是用来储存电荷的容器,简称电容器。
---一、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.存储电荷就不用说了,隔直通交的作用如图:注意此为直流电路图1:电路中没有电流(除接入一瞬间)-画得有点丑图2:交流电路,有通电流通过滤波:有过滤作用,即对电波或电磁波、信号等起过滤作用。
知道了这些作用,我们可以应用它了。
平时我们照相机的闪光灯,就是靠电容器储积电荷然后在一瞬间释放出来;家用电话就有“隔直通交”,还有一个应用大家不清楚的,但感受很深。
那就是在用变压器电源听耳机时,耳塞有嗡嗡的叫声。
难以忍受,当维修店的师傅帮你加这个东西。
就没有啦!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。
如图3三、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我们看一下常看到得KZG的标称数值如图4四、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。
电容基本常识
电容知识电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。
我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。
电容的符号是C。
在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。
一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法。
电容的公式是:C=Q/U 但电容的大小不是由Q或U决定的,即:C=εS/4πkd 。
ε是一个常数,与电介质的性质有关。
k则是静电力常量很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元器件,它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、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,使用者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、机械或环境的限制条件等。
本文介绍电容器的主要参数及应用,可供读者选择电容器种类时用。
1、标称电容量(CR):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量居中(大约在0005μF10μF);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(UR):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大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。
电容器应用在高压场合时,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的超过直流电压额定值。
4、损耗角正切(tgδ):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。
Y安规电容知识
Y 安规电容知识Y 电容Y1和Y2你知道?我感觉这个对新手比较有用常识所以就整理了;Y 电容分为Y1电容和Y2电容,Y1属于双绝缘Y 电容,用于跨接一二次侧.Y2则属于基本单绝缘Y 电容,用于跨接一次侧对保护大地即FG 线Y1 400VAC 471 KY1 400VAC 331 KY1 400VAC 221 KY1 400VAC 151 KY2 250VAC 472 MY2 250VAC 332 MY2 250VAC 222 MY2 250VAC 152 MY2 250VAC 102 M 安规电容:Y 电容---有高压瓷片的。
Y 型电容连接在相线与地线之间。
为了不超过相关安全标准限定的地线允许泄漏值,这些电容的值大约在几nF 。
一般地,Y 电容应连接到噪声干扰较大的导线上;Y 电容分为Y1电容和Y2电容,Y1属于双绝缘Y 电容,用于跨接一二次侧.Y2则属于基本单绝缘Y 电容,用于跨接一次侧对保护大地即FG 线。
安规电容是指用于这样场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全. X 安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级(IEC664) X1 >2.5kV ≤4.0kV SW { {X2 ≤2.5kV IY-F 6bXVX3 ≤1.2kV }_.T.S@;9eY 安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250VY1Y2Y2 基本绝缘或附加绝缘≥150V≤250VY3 基本绝缘或附加绝缘≥150V≤250VY4 基本绝缘或附加绝缘<150VX电容抑制差模干扰Y电容抑制共模干扰根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容,1. X电容是指跨于L-N之间的电容器。
2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。
(L=Line, N=Neutral, G=Ground) 。
(1.)加Y-CAP最重要的目的是为了过EMI(2.)现在大多人不想加Y-CAP,有两点:a.是为了降低成本,一个Y-CAP有0.3RMB,现在大家都在进行NO Y设计b.我们的开关电源在一些音频设备上使用时有很多的困扰,比如mp3用开关电源就没有用线性电源好,固定台电话,ADSL用开关电源就会有噪音;3.安规对Y-CAP没有说一定要加,只要你的EMI能过就可以,Y-CAP太大会影响漏电流.安规电容:Y电容-有高压瓷片的。
CAP常识解析
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5.电容器的应用 2).旁路: 旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负 载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为 尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很 好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛 刺时的电压降。
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3.电容器的主要参数
3.电容器的主要参数 1).标称电容量和允许偏差: 标称电容量是标志在电容器上的电容量。 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。 2).额定电压: 在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般 直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不 可修复的永久损坏。
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4. 电容器的容量标示 3).色标法: 电容的色标法见右图.
如:CCBS1H220JBT
色环颜色依次是:红-红-黑-金 前三环颜色标示容量值, 最后一环颜色表示容许差J=5%
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5.电容器的应用
5.电容器应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能功能:
1).滤波:滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从
理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但 实际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以当频率高于谐振频 率时电容表现为电感特性(电感的特性是通低频阻高频) 。电路中经常看到电容量较大 电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容越大低频越 容易通过,电容越小高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小 电容(20pF)滤高频。
电容常识
电容常识一、电容的型号命名:国产电容器的命名由四部分组成:第一部分:用字母表示名称,电容器为C。
第二部分:用字母表示材料。
第三部分:用数字表示分类。
个别用字母表示。
第四部分:用数字表示序号。
用字母表示产品材料: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、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介二、电容的标志方法:(1)直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。
(2)文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。
文字符号表示其电容量的单位:P、N、u、m、F等。
和电阻的表示方法相同。
标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。
小于10pF的电容,其允许偏差用字母代替:B—±0.1pF,C—±0.2pF,D—±0.5pF,F—±1pF。
(3)色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF。
小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,所表示的意义如下表所示:颜色:黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压:4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V①直接标称法:由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法。
如果数字是0.001 ,那它代表的是0.001uF =1nF ,如果是10n ,那么就是10nF ,同样100p 就是100pF 。
②数码表示法:用1~4 位数字表示,容量单位为pF ,如350 为350pF ,3 为3pF ,0.5 为0.5pF 。
③色码表示法: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 )。
(同电阻)颜色意义:黑=0 、棕=1 、红=2 、橙=3 、黄=4 、绿=5 、蓝=6 、紫=7 、灰=8 、白=9 。
常见电容的读数简介
一、认识电容1、在各种电子设备中,调谐、耦合、滤波、去耦、隔断直流电、旁路交流电等,都需要用到电容器。
电容器通常叫做电容。
电容的种类很多,按结构形式来分,有固定电容、半可变电容、可变电容。
常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容、铝电解电容、钽、铌电解电容等。
2、在电路图中电容单位的标注规则。
通常在容量小于10000pF的时候,用pF做单位,大于10000pF的时候,用uF做单位。
为了简便起见,大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。
没有小数点的,它的单位是pF,有小数点的,它的单位是uF。
例如,3300就是3300pF,0.1就是0.1uF等。
3、电容使用常识。
电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。
在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。
使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。
不同电路应该选用不同种类的电容。
揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。
电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。
安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实二、电容容量的表示方法电容容量的基本单位是“法拉”( F ),1法拉的 1/1000000 (百万分之一)是1微法(μF ),1微法的 1/1000000 是 1pF (1微微法,或1皮法)。
它们之间的关系是百万(或称 10 的 6 次方)进位关系。
1、电介电容:多数在 1 μ F 以上,直接用数字表示。
如: 4.7 μ F 、 100 μ F 、 220 μF 等等。
这种电容的两极有正负之分,长脚是正极。
2、瓷片电容:多数在 1 μ F 以下,直接用数字表示。
如: 10 、 22 、 0.047 、 0.1 等等,这里要注意的是单位。
电容常识
薄膜电容薄膜电容电容器依着介质的不同,它的种类很多,例如:电解质电容、纸质电容、薄膜电容、陶瓷电容、云母电容、空气电容等。
但是在音响器材中使用最频繁的,当属电解电容器和薄膜(Film)电容器。
电解电容大多被使用在需要电容量很大的地方,例如主电源部份的滤波电容,除了滤波之外,并兼做储存电能之用。
而薄膜电容则广泛被使用在模拟信号的交连,电源噪声的旁路(反交连)等地方。
薄膜电容器是以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚笨乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜,从两端重叠后,卷绕成圆筒状的构造之电容器。
而依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称Myla r电容),聚丙烯电容(又称PP电容),聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。
薄膜电容器由于具有很多优良的特性,因此是一种性能优秀的电容器。
它的主要等性如下:无极性,绝缘阻抗很高,频率特性优异(频率响应宽广),而且介质损失很小。
基于以上的优点,所以薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。
尤其是在信号交连的部份,必须使用频率特性良好,介质损失极低的电容器,方能确保信号在传送时,不致有太大的失真情形发生。
在所有的塑料薄膜电容当中,又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著,当然这两种电容器的价格也比较高。
然而近年来音响器材为了提升声音的品质,所采用的零件材料已愈来愈高级,价格并非最重要的考量因素,所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高。
读者们可以经常见到某某牌的器材,号称用了多少某某名牌的PP质电容或PS质电容,以做为在声音品质上的背书,其道理就在此。
通常的薄膜电容器其制法是将铝等金属箔当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起制成。
但是另外薄膜电容器又有一种制造法,叫做金属化薄膜(Metallized Film),其制法是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极。
如此可以省去电极箔的厚度,缩小电容器单位容量的体积,所以薄膜电容器较容易做成小型,容量大的电容器。
电容在电路中各种作用的基本常识
常识常识A、电压源正负端接了一个电容(与电路并联),用于整流电路时,具有很好的滤波作用,当电压交变时,由于电容的充电作用,两端的电压不能突变,就保证了电压的平稳。
当用于电池电源时,具有交流通路的作用,这样就等于把电池的交流信号短路,避免了由于电池电压下降,电池内阻变大,电路产生寄生震荡。
B、比如说什么样的电路中串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得!C、基本放大电路中的两个耦合电容,电容+极和直流+极相接,起到通交隔直的作用,接反的话会怎么样,会不会也起到通交隔直的作用,为什么要那接呀!接反的话电解电容会漏电,改变了电路的直流工作点,使放大电路异常或不能工作D、阻容耦合放大电路中,电容的作用是什么??隔离直流信号,使得相邻放大电路的静态工作点相互独立,互不影响。
E、模拟电路放大器不用耦合电容行么,照样可以放大啊? 书上放大器在变压器副线圈和三极管之间加个耦合电容,解释是通交流阻直流,将前一级输出变成下一级输入,使前后级不影响,前一级是交流电,后一级也是交流电,怎么会相互影响啊,我实在想不通加个电容不是多此一举啊你犯了个错误。
前一级确实是交流电,但后一级是交流叠加直流。
三极管是需要直流偏置的。
如果没有电容隔直,则变压器的线圈会把三极管的直流偏置给旁路掉(因为电感是通直流的)F、基本放大电路耦合电容,其中耦合电容可以用无极性的吗在基本放大电路中,耦合电容要视频率而定,当频率较高时,需用无极电容,特点是比较稳定,耐压可以做得比较高,体积相对小,但容量做不大。
其最大的用途是可以通过交流电,隔断直流电,广泛用于高频交流通路、旁路、谐振等电路。
(简单理解为高频通路)当频率较低时,无极电容因为容量较低,容抗相对增大,就要用有极性的电解电容了,由于其内部加有电解液,可以把容量做得很大,让低频交流电通过,隔断直流电。
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话题:电解电容器的知识资料由电解电容知名品牌美国CDE公司提供1,电解电容器的构造腐蚀 Etching阳极和阴极金属箔是由高纯度的,很薄的只有0.02—0.1mm铝箔做成的,为了增加盘面积和电容量,与电解液接触的表面积的增加是通过蚀刻金属箔去溶解铝,使整个铝箔的表面形成一个高密度的网状的有几十亿个精细微管道的结构。
化成 Forming阳极箔上有电容器的电介质。
电介质是一层很薄的铝氧化物,AL2O3,那是一个在阳极箔上的化学生长过程,这个过程叫“化成”。
这个电压是最后电容器额定电压的135%-200%。
阴极箔不用化成,它保持着很高的表面积和高密度的蚀刻模式。
氧化膜的耐电压不足和电解液自身的闪火放电都会造成短路。
卷绕 Winding电容元件的卷绕是一层隔离纸,一层阳极箔,另一层隔离纸和阴极箔。
这些隔离纸防止箔之间接触形成短路,这些隔离物后来保留住电解液。
在卷绕铝箔芯子或卷绕过程中为后来连接电容器端子附上箔。
最好的方法是通过冷焊,把箔焊上带子,冷焊可以减少短路失效,有更好的高纹波电流性能和放电性能。
内引出端面切口、与引出端铆接的箔条和电极箔剖面的切口都会有毛刺,从而造成相对电极间短路。
电容器发热芯包膨胀和安全阀打开时的压力冲击,芯包发生变形,导致电极间短路。
封口 Sealing电容元件被密封在一个罐子里。
为了释放氢,密封圈不是密闭的,它经常是压力封闭的即将罐子的边沿滚进一个橡胶垫圈,一个橡胶末端插销或滚进压成石碳酸薄板的橡胶。
太紧则密封会导致压力增加,太松则密封会因为电解液的可允许的流失而导致缩短寿命。
2, 电容量电容量公差Capacitance Tolerance电容量的公差是指可允许的电容量的最大值和最小值,用相对于额定电容量的百分数的增加和减少来表示,即ΔC/C。
电容量的温度特性Capacitance Temperature characteristics电容量随温度的变化而变化。
这个变化的本身很小程度上是依赖于额定电压和电容的尺寸的。
从25℃到限制的最高温度电容量的增加量小于5%。
大部份电容在-20℃至-40℃時,容值下降很快,对於標稱-40℃的產品,在-40℃時低压的电容,电容值一般下降20%,高压电容下降40% 。
对于额定温度为-55℃的电容,在-40℃时电容值的下降量一般小于10%,在-55℃时电容值的下降量一般小于20% 。
电容量的频率特性Capacitance frequency characteristics等效电容值随频率的增加而降低。
根据电容量自谐振频率一般低于100kHz。
電容量和電壓關係Capacitance vs V oltage例如:如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是多少?1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V即:C1*V1^1.5=C2*V2^1.53,电压额定DC电压Rated DC voltage额定直流电压时标示在电容上的电压,它是包括纹波电压的最大峰值电压,这个电压可能在额定温度范围内在端子之间持续的被供给。
较高额定电压的电容可能代替较低额定电压的电容所只要外形尺寸,DF和ESR的额定值是兼容的。
工作电压(working voltage)简称WV应为标称安全值,也就是说应用电路中,不得超过此标称电压。
电解电容工作在远低于额定工作电压时,由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用,会导致电解电容的极化而降低涟波电流,增大ESR,从而提早老化。
但是这个说法的前提是“远低于额定工作电压”,综合一些长期的实践经验来看,选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压,是比较合理的。
额定浪涌电压Rated surge voltage额定浪涌电压是最大的直流过电压,即25℃时时间不超过30秒偶然的间隔不少于5分钟电容可能承受的的电压。
浪涌电压的测量Surge voltage measurement在正常的室温下给电容通过一个1000Ω±10%的电阻加上额定浪涌电压(如果电容量是2500uF或更高,则使用2500,000/CΩ±10%的电阻,C是电容单位是uF)。
循环加电压1/2分钟开接着41/2分钟关,当处于关状态时,每个电容通过充电电阻或等效电阻放电。
重复循环120小时。
公布测试的必要条件是为了DCL,ESR,DF满足最初的条件,且没有机械损坏或电解液的泄漏的迹象。
没有小滴或可视的流动的电解液残留物是允许的。
瞬态过压Transient over-voltage铝电解电容一般能承受限制能量的非常高的瞬态过压。
超过电容浪涌电压额定值50V以上的应用将造成高的漏电流和固定电压工作模式就像齐纳二极管的反向击穿。
如果电解液不能承受电压的压力,电容可能损坏短路,但是即使电解液能承受电压的压力,这种操作模式也不能维持很长时间,因为由电容所产生的氢气和压力的积累将造成损坏。
冗余电压铝电解电容器先充电,再放电,而后将引线短接,再将其放置一段时间后,两端子间存在电压上升的现象;由这种现象所引起的电压称之为再生电压。
当电压施加在介质之上时,在介质内部引起电子的转移,从而在介质内部产生感应电场,其方向与电压的方向相反,这种现象称之为极化反应。
在施加电压引起介质极化后,如果两端子进行放电一直到端子间的电压为零,尔后将其开路放置一段时间后,一种潜在的电势将出现在两端子上,这样就引起了再生电压。
再生电压在电容器开路放置10天~20天时达到峰值,然后逐渐降低,再生电压有随着元件变大而增大的趋势。
如果电容器在产生再生电压后,两端子短路,瞬间高压放电可能引起组装线上的操作员工的恐惧感,并且,有可能导致一些低压驱动元件被击穿的危险,预防出现这种情况的措施是在使用前加100ohm~1Kohm的电阻进行放电,或者在产品包装中用铝箔覆盖引起两端子间短路放电。
极性-反向电压Polar-Reversed V oltage在电路设计和安装时要检查每一个电容的极性。
在电容上会标示极性。
尽管电容能持续承受1.5V的反向电压,超过这个值就会因为过热,压力过大或介质损坏而损坏电容。
这会造成相关联的开路或短路故障和电容压力释放口的破裂。
充电-放电Charge-Discharge铝电解电容没有被设计成可以频繁快速的充电和放电,频繁快速的充电和放电会使电容因为过热,压力过大或崩溃而损坏,随后的故障是开路或短路。
对于充电-放电的应用使用电容设计成这种应用,不要超过制造商所建议的放电速率。
电压分配V oltage Sharing在充电期间,每个串联电容的电压与实际的电容量的倒数成正比。
但是达到最终电压时,每个电容上的电压与电容的漏电流的倒数成正比。
当然串联回路上所有的漏电流是相同的,趋向于更高漏电流的电容将获得比较小的电压。
因为漏电流随所提供的电压的增加而增加,较低的电压会造成较高的漏电阻抗,使电压趋向相同。
测试高压母线上的串联电容,供给电容多出额定电压两倍的10%的电压,在整个温度范围内显示出良好的电压分配,没有电容电压曾经超过其额定值。
电压的降额V oltage Derating电压的降额用百分比来表示,即给定电压小于额定电压的百分比,如一个450V的电容工作在400V将有11%的电压降额。
如用至少高于额定电压135%的化成电压和85℃的额定或更高温度鋁箔所制作的铝电解电容器,不需要过多的电压降额,降额可持续增加工作寿命.在应用中,在温度小于45℃时工作不需要降额。
高于75℃,10%的降额是足够的。
对于更高的温度和高的纹波电流,15% 或20%的降额是合适的。
军事和空间的应用使用50%的电压降额。
在正常室温下,照相闪光(photoflash)电容可以在满额定电压下被使用,因为它们是为这样的职责而设计的。
至少10%的电压降额对于频闪(strobe)电容有好处,因为它们连续工作会使它们变热。
4,温度工作温度范围Operating Temperature Range它是环境温度范围,在这个温度下电容被设计能持续工作。
很大程度上化成电压决定了高温限制值。
低温限制值很大程度上由电解液的低温电阻系数所决定。
105 ℃等级的化成电压要高于85 ℃。
所以105 ℃等级的电容比85 ℃的电容具有更长的寿命或更高的承受纹波电流的能力5, 纹波电流纹波电流 Ripple Current纹波电流是流进电容的交流电流。
之所以称为纹波电流是因为其所关联的依附在电容的直流偏置电压上的交流电压的行进就像水上的纹波一样。
纹波电流使电容发热,太高的温升将使电容超过它的最大可允许管芯的温度而很快损坏,但是工作于接近最大允许管芯温度将大大缩短预期的寿命。
最大可允许的纹波电流决定于多大可被允许且仍能满足电容的负载寿命指标。
对于铝电解电容工作于最大允许管芯温度其负载寿命指标典型值是1000到10,000小时。
即六个星期到一年零七个星期,对于大多数的应用这个时间都太短了。
纹波电流的技术规格 Ripple current specification纹波电流是由在额定温度下获得希望的温升所决定的。
通常额定温度为85℃的电容允许的温升是10℃,最大允许管芯温度是95℃。
通常额定温度为105℃的电容允许的温升是5℃,最大允许管芯温度是110℃。
纹波电流额定值通常假定电容是对流冷却,整个罐子与空气接触。
0.006W/℃/in2的对流系数是假设温升是从空气到外壳,管芯温度假设与外壳温度相同。
功率损耗等于纹波电流的平方乘以ESR , ( P=I (square)*R) 。
通常使用25℃,120Hz的最大的ESR,但是既然ESR随温度的增加而减少,所以可使用低于最大ESR的值去计算功率损耗。
这有一个例子,对于4700uF,450V,直径为3 inch(76mm),长为55/8 inchs(143mm) 的罐型电容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ,假设你想要这种电容纹波电流额定值。
罐型的面积-不包括端子末端-是60.1in2(388mm2)。
热导系数是(0.006)(60.1)=0.36W/℃。
对于10℃的温升,外壳可能损耗3.6W.所以对于最大的ESR是30mΩ可允许的纹波电流是11A。
(3.6=Isquarex0.03)像这个例子里的大的罐型电容忽略了从外壳到管芯的温升就会严重的夸大了纹波电流的容量。
纹波电流的温度特性 Ripple current temperature characteristics对于工作温度小于额定温度额定纹波电流会增加。
在技术指标中会显示增加量。
一般增加量决定于最大管芯温度(Tc),额定温度(Tr)和环境温度(Ta)即:纹波温度增量=[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]1/2高的纹波电流会使工作寿命小于预期寿命,因为电容时间越长其ESR越大对于相同的纹波电流发热量会增加。