电容器基础知识及其应用

电容器基础知识及应用培训教材

一、电容器基础知识：

1.0定义：

1.1电容器：顾名思义是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。英文名称：Capacitor。常用字母“C”

表示。电容器是电子设备中用量最大的三大电子元件之一。

1.2从基本原理而言，电容器就是能够储存电荷的“容器”，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。（可以此般描述电容器的基本结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以绝缘电介质，即构成电容器的基本模型）

1.3任何两个彼此绝缘的导体（包括导线）间都构成一个电容器。

2.0单位：

2.1电容量的基本单位是：法拉（F）

2.2此外还有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（PF），由于法拉的单位非常大，所以常用是

μF 、nF 、pF 的单位

2.3单位换算：

1F＝103MF = 106μF = 109nF = 1012PF

3.0标识：

3.1直接标称：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 ；

3.2 数码表示：用1~4 位数字表示，容量单位为pF ，如105 为1UF；156为15UF ；

3.3色码表示：沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一二道环表示电容量，第三道颜

色表示有效数字后零的个数（单位为pF ）。

颜色意义：黑=0 、棕=1 、红=2 、橙=3 、黄=4 、绿=5 、蓝=6 、紫=7 、灰=8 、白=9

4.0常用容量偏差：

4.1常用偏差有：±5%（J）、±10%（K）、±20%（M）、±1%（A）、±2%（G）、+1/-5%（B）、+0/-4（C）、

+0/-5%（D）、+10/-0%（E）、+10/-5%（F）、±2.5%（H）、±3%（I）、+5/-4%（L）、+5/-0%（N）、+5/-1.8%

（O）、+5/-1%（P）、-4/-8%（Q）、-6/-10%（R）

-0/-4%（S）、-3/-7%（T）、+8.1/-12.8%（U）、+8/-0%（V）、+13/+8%（W）

4.2电压\容量与偏差表示法

例: 250VAC 154J 表示:250VAC 0.15μF±5%

600VDC 127K 表示:600VDC 120μF±10%

二、电容器分类和特性

1.0电容器分类：

1.1按照结构分：固定电容器、可变电容器和微调电容器；

1.2按电介质分：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等；

1.3按用途分：启动运行、功率补偿、旁路、滤波、调谐、耦合、抗干扰等；

1.4按介质材料分：金属化膜电容、瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容等等

2.0电容器的应用选择

2.1高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器；

2.2低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器；

2.3滤波：金属化膜电容、电解电容、纸介电容器、液体钽电容器；

2.4调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器；

2.5耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器；

2.6启动/补偿：金属化薄膜电容、电解电容器等。

3.0电容器基本特性：

3.1电容器具有隔直流，通交流特性。电容器对直流电的阻力较大，对交流电的阻力较小，并受交流

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；

3.2电容既不产生也不消耗能量，是储能元件；

3.3电容器基本特性;储存电荷；

3.4电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、

耦合等作用的主要元件。

3.5工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡;

3.6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。

4.0电容器一般工作解释

4.1平滑或滤波：将整流以后的脉状波变为接近直流的平滑波，或将纹波及干扰波虑除。

4.2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

4.3隔直流：作用是阻止直流而让交流通过。

4.4旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

4.5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。

4.6储能：储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。

4.7浪涌电压保护：开关频率很高的现代功率半导体器件易受潜在的损害性电压尖峰脉冲的影响。跨

接在功率半导体器件两端的浪涌电压保护电容器通过吸收电压脉冲限制了峰值电压，从而对半导体器件起到了保护作用，使得浪涌电压保护电容器成为功率元件库中的重要一员。

4.8抗干扰抑制：这些电容器连接在电源的输入端，以减轻由半导体所产生的电磁或无线电干扰。由

于直接与主输入线相连，这些电容器易遭受到破坏性的过压和瞬态电压。采用塑膜技术的X- 级和Y- 级电容器提供了最为廉价的抑制方法之一。抑制电容器的阻抗随着频率的增加而减小，允许高频电流通过电容器。X 电容器在线路之间对此电流提供“短路”，Y 电容器则在线路与接地设

备之间对此电流提供“短路”

4.9充电与放电：电容器极板间建立起电压积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容

器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。

三、电容器常用术语

1.金属箔电容器：一种电极由介质隔开的金属箔或金属带构成的电容器;

2.金属化电容器：一种电极是由蒸镀在介质上的金属层构成的电容器;

3.自愈式电容器:一种在介质局部击穿后其电性能可自行迅速地基本上恢复的电容器;

4.电容器的放电器件:一种可装于电容器内部的，当电容器从电网断开后能在给定的时间内将引出端间

的电压实际上降低到零的器件;

5.连续运行:在电容器的正常寿命期内无时间限制的一种运行;

6.运行等级:设计电容器时采用的在额定负荷条件、额定电压、规定温度和额定频率下的最短总寿命。

运行等级表示电容器在寿命期间实际故障率不超过3%。运行等级如下：

A级-30000H B级-10000H C级-3000H D级-1000H

7.最低允许电容器运行温度:在投入运行中电容器外壳外表面的允许最低温度；

8.最高允许电容器运行温度:在运行期间电容器外壳外表面最热区域的允许最高温度；

9.额定电压:设计电容器时采用的交流电压的有效值；

10.额定频率:设计电容器时采用的最高频率；

11.额定电容:设计电容器时采用的电容值。

12.额定电流:在额定电压和频率下的交流电流的有效值；

13.额定容量:由电容、频率和电压（或电流）的额定值计算得出的无功功率。

14.损耗:电容器消耗的有功功率；

15.损耗角正切值:规定的正弦交流电压和频率下，电容器的等值串联电阻与容抗之比值；

16.电容器类型: 当电容器具有相似的结构形式、相同的介质材料、相同的制造工艺、相同的额定电压、

相同的气候类别及相同的运行方式时，被认为是同类型的。同类型电容器仅可以在额定电容和尺寸上不同。引出端和安装件之间的较小差异是允许的；

17.电容器式样: 当电容器结构相同、且具有相同功能、尺寸在公差限度内并可互换时，被认为是同式

样的。

18.安全防护等级:安全防护等级用下列三种代码中的一种表示，并标志在电容器上。

P2等级：表示该类电容器设计成失效时仅呈开路状态，并且是防火或防爆的；

P1等级：表示该类电容器失效时可呈开路状或短路状态，并且是防火或防爆的；

P0等级：表示该灯电容器无专门的故障保护；

19.上限类别温度：电容器设计所确定的能连续工作的最高环境温度；

20.气候类别：电容器所属的气候类别用斜线分隔的三个数来表示。例40/85/21 40、85表示电容器

工作环境温度范围为-40℃～85℃，21表示湿热（稳定）试验的天数；

21.容量温度系数：电容器在规定的温度范围内容量随温度的变化率；