在这篇文章中,我们了解电容器的基础知识,以及在市场上通常可用的各种类型的电容器,并且在大多数电子电路中使用。
概述
电容器简单地是一种被动电子部件,其设计用于存储电荷。
在物理形式中,它由一对由绝缘含量或电介质分开的金属板或电极制成。如下图所示,在正极板上施加两端电容器端子上的直流电压在正极板上的稀缺性产生电子板上的稀缺性,并且在负极板上的电子。
这种电子的差异积累产生电荷,电荷积累到一个特定的水平(基于电压),然后保持在那个水平。如果涉及直流,电容器内部的绝缘体就像电流流动的阻塞系统(然而可能是一个轻微的瞬态充电电流,防止电容器完全充电)。
当通过电容器使用交流时,在半个交流周期中积累的电荷会与下一个半周期反向,这导致电容器允许电流通过它高效运行,就像绝缘介质从来没有存在过一样。
因此,当涉及到交流时,电容器的工作原理就像耦合装置一样。你会发现几乎没有任何电子电路携带交流而不包含几个电容器,可能是为了耦合或优化系统的一般频率响应。
在上述场景中,电容器与电阻器连接以创建RC组合。与电容器涉及的充电/放电也可以用于各种其他电路中。,摄影电子闪光灯。
就像电阻器一样,电容也可以配置成固定的值或大小可调。固定电容碰巧是电路的主要基础(和电阻一起)。可变电容器主要用于优化调谐电路。
的每个电容器的性能参数是不同的,因此它们的应用也相应地不同。
电子电容器是应用最为广泛的电子元件形式之一。除此之外,在工业中使用的其他电容器包括陶瓷、银云母、电解、塑料、钽等。
每种类型的电容器根据其各自的缺点和优点用于各种应用中。
最重要的是必须选择正确的电容器类型,因为使用电容器的电路很大程度上是由电容器决定的。
因此,在基于其参数的情况下未选择正确类型的电容器以在电路中插入电路中,可以导致电路的功能不当或错误。
电容的基本知识
基本上支配各种类型电容器的物理定律是相同的,并相应地得到遵守。
这些基本法律决定了电容器的各种参数,例如电容器如何运行,电容值,以及电容(电容能容纳的最大电荷量)。
因此,电容器建立和工作的基本理论使我们能够理解不同的电容器形式以及它们是如何使用的。
注:尽管在电介质领域有了许多发展,但电容器工作的基本定律并没有改变,它们至今仍然适用。
电容器和介质的类型
正如上面所讨论的,虽然电容器工作的基本定律,电容器的性质差别很大,这是因为每一种类型的电容器的构造方式。
不同类型的电容器所具有的各种特性是由位于电容器两极板之间的主要元件所给出的,该元件被称为“介质”。
电容器的介电常数可以利用电容器可以以给定的特定体积实现的电容电平。而且,可以发现不同类型的各种电容器在性质中被偏振,其中在电容器上运行的电压仅在一个方向上容忍。
另一方面,不同类型的各种电容器可以发现在性质上是非极化的,其中电压流过电容器在两个方向上都是容忍的。
电容器通常是根据电容器中存在的介质的性质来命名的。
这是指示的一般性质,电容器将显示的各种不同类型的电路功能,他们可以使用。
电容器概述及其不同类型
用于非极化电容器的不同形式的设计,几乎所有这些都可以从电容器的风格易于识别。您不需要调查关于真实建设的细节。它们的特殊功能至关重要,但由于这些可以决定与特定应用一起使用的理想品种。
非极化电容器
- 纸介质电容器,通常可以通过管状形状识别,是最便宜的,但通常体积庞大。它们的许多其他关键限制是它们不适合在1 MHz以上的高频使用,这实际上限制了它们在音频电路中的应用。这些通常在0.05µF到1µF或2µF之间,工作电压在200到1000伏之间。塑料涂布纸介质电容器可以有更大的工作电压。
- 陶瓷电容器在小型音频和射频电路中非常流行。这些是相当便宜的,他们可以在各种值从1 pF到1 μ F与大量的工作电压,并识别非常低的泄漏。它们可以制造在圆盘和圆柱结构和金属化陶瓷板。
- 银云母电容器与陶瓷电容器相比,它们具有出色的高频工作能力和非常较小的公差,因此通常被认为非常适合重要的应用。它们可以以极高的工作电压制造。
- 聚苯乙烯电容器由金属箔与聚苯乙烯薄膜分离而成,通常有一个集成的聚苯乙烯盖,以保证增强的绝缘性能。它们以高频损耗最小,稳定性和一致性好而闻名。电容值可以从10 pF到100,000 pF不等,但工作电压通常会随着电容值的升高而显著降低。
- 聚碳酸酯电容器通常以矩形件的形式制造,其末端作为电线,可以很容易地插入PCB孔中。它们在微小的尺寸中提供高的值(多达1µF),同时具有降低损耗和最小电感的特点。就像聚苯乙烯电容器一样,电容值越高,操作电压就越低。
- 聚酯薄膜电容器同样是在印刷电路板中直接组装制造,其值从0.01μF高达2.2μF。与聚碳酸酯电容相比,这些通常尺寸较大。它们的小内部电感允许它们特别适用于电子电路中的耦合和去耦功能。通常可以提及聚酯薄膜电容器的值,其中包含5个颜色环的颜色码。
- 聚酯薄膜电容器可以被认为是一个标准的薄膜型电容器,通常的值从0.001µF到0.22µF,工作电压可达100伏特直流。
在大多数电子电路中使用的各种类型的电容器如下:
陶瓷电容器:
电容器即陶瓷电容器用于射频和音频等多种应用。
陶瓷电容器的值范围在几皮法拉和0.1微法拉之间。陶瓷电容器是工业中应用最广泛的,因为它是最可靠和最便宜的电容器类型。
另外,陶瓷电容器的损耗系数非常低,这也是陶瓷电容器普遍广泛使用的另一个原因。但是电容器的损耗系数也取决于电容器中使用的介质。
由于陶瓷电容器的结构特性,陶瓷电容器被用于表面贴装和引线两种形式。
电解电容器:
一种类型的电容器在自然界中是电解电容器。
电解电容器提供的电容值非常高,范围大于1µF。电解电容器在工业中通常用于低频应用,如解耦应用、电源和音频耦合应用。
这是因为这些应用程序的频率限制接近100 kHz。
钽电容:
另一种具有极化性质的电容器是钽电容。钽电容在其体积时提供的电容水平非常高。
钽电容器的缺点之一是在钽电容器朝向反向偏置方面没有容差,这可能导致电容器在暴露于应力时爆炸。
另一个缺点是它对纹波电流具有非常低的容差,因此它们不应暴露于高电压(例如高于其工作电压的电压)和高纹波电流。钽电容器可以表面安装的格式和引线提供。
银云母电容器:
尽管在当前的时代,银云母电容器的使用显着下降,但是银云母电容器提供的稳定性仍然非常高,以及提供高精度和低损耗。
此外,在银云母电容器有足够的空间可用。它们主要使用的应用包括射频应用。
银云母电容器被限制到的最大值大约是100pF。
聚苯乙烯薄膜电容器:
聚苯乙烯薄膜电容器在需要的任何地方提供近距离的电容器。而且,这些电容器比其他电容器的电容器相对便宜。
聚苯乙烯薄膜电容器中的介质夹层或介板卷在一起,形成管状电容器。
介电夹层的位置和电容的形状限制了电容对高频的响应,由于增加了电感,因此响应只有100kHz。
聚苯乙烯薄膜电容器的一般可用性是铅电子元件的形式。
聚酯薄膜电容器:
聚酯薄膜电容器提供的公差非常低,因此在优先考虑成本的情况下使用这些电容器。
可用的大百分比聚酯薄膜电容器的公差水平是10%或5%,这被认为是一系列应用。
聚酯薄膜电容器的一般可用性是铅电子元件的形式。
金属化聚酯薄膜电容器
金属化聚酯薄膜类型的电容器由金属化聚酯薄膜组成,在任何其他意义上,它类似于聚酯薄膜电容器或它的另一种形式。
金属聚酯薄膜的优点之一是它使电极的宽度非常小,从而使电容器的包装尺寸也非常小。
一般可用的金属化聚酯薄膜电容器是有铅电子元件的形式。
聚碳酸酯电容:
在对高性能和可靠性要求最严格的应用中,这些应用使用聚碳酸酯电容器。
由于聚碳酸酯电容器的容忍度很高,所以其电容值在很长一段时间内保持不变。如此高的容忍水平是由于聚碳酸酯电容器中使用的聚碳酸酯薄膜的稳定性。
另外,聚碳酸酯电容器的耗散因子非常低,它们可以承受宽范围的温度并保持稳定。
该电容器可承受的温度范围在-55ºC和+125ºC之间。尽管所有这些性质,聚碳酸酯电容器的制造和生产显着降低。
PPC或聚丙烯电容器:
在这种类型的电容器中,要求的公差水平高于聚酯电容器所能提供的,然后在这些情况下使用聚丙烯电容器。
聚丙烯电容器的介电材料是聚丙烯薄膜。
聚丙烯电容器的优势是,它可以承受非常高的电压跨越一段时间,因此电容水平的变化,由于电压的增加和减少在一段时间内是非常低的。
在使用的频率非常低的情况下也使用聚丙烯电容器,大多数在100kHz的范围内是最大限制。
一般聚丙烯电容器的形式是有铅电子元件。
玻璃电容:
用于玻璃电容器中使用的电介质由玻璃构成。即使玻璃电容器昂贵,它们的性能水平也很高。
玻璃电容器的射频电流容量非常高,损耗极低。此外,在玻璃电容器中没有任何压电噪声。
玻璃电容器的所有这些和一些附加特性使其成为需要高性能的RF应用的最合适和理想。
超级电容器:
超级电容的其他名称是超级电容器或超级电容器。
这些电容器的电容值是非常大的,这是他们的名字。超级电容器的电容水平接近数千法拉。
UltraCapacitor用于行业中,用于提供内存稳定的供应以及汽车应用领域内的各种用途。不同的主要类型的电容器包括在超级图下方。
与它们一起,还有各种各样的其他类型的电容器,当应用在性质上是专门的。
电容器的识别主要是通过它们的参数来完成的,例如在电容器外壳上标记的值。为了以紧凑的方式显示参数,参数的标记以代码的形式完成。
可变电容器
可变电容器由不同的金属板组成,其中一组固定不动,另一组可动。
这些极板用一种可以是空气或固体的电介质隔开。一组板的运动会改变板的整个部分,从而改变板上的电容。
另外,用于重复操纵的调谐电容器之间的标准差异(例如,调整无线电接收站)和用于初步设置调谐电路的修剪电容器。
调谐电容器往往是更大,在结构中更强大,通常是空气介电类型。
微调电容器通常由云母或薄膜电介质决定,其具有减少的板量,其中通过旋转中间螺栓来调节电容以改变跨板的应变和介电云母。
由于这些尺寸更紧凑,即便如此,即便如此,虽然制造了独家迷你调谐电容器,但是,甚至可以像调谐电容一样施加修剪器电容器。
当涉及到电容器的调谐时,叶片的结构告诉电容在主轴移动时的变化方式。
所有这些属性通常被归类为以下描述之一:
1.线形:每一个主轴旋转度都产生相似的电容变化。这是无线电接收机选择的最典型的类型。
2.对数:主轴移动的每个程度,产生调谐电路的常量变化级别的频率。
甚至频率:在每个单个主轴移动度都在调谐电路中提供相同的频率变化。4.平方法:其中电容的变化与主轴运动角度的平方成比例。
哇!Swagatam伟大的工作。
谢谢。
什么样的电容器最好用于吉他放大器的音调电路?
PPC和钽。
嗨Swagatam,
我有一个带CD4060的电路,驾驶CD4017。我正在使用PIN 3来实现时间延迟。CD4017的输出驱动晶体管,该晶体管接地触发音乐芯片触发器。我面包备份并使用10K电阻和1UF陶瓷电容从CD4017引脚3输出到晶体管基座。我将1米的电阻从电容器的两侧放置在地上,并工作。我在PCB上使用了AO3400 MOSFET(我不知道为什么)和芯片连续播放。我猜测MOSFET对电压而不是电流的反应,因此我计划将MOSFET改变为S8050晶体管。这是一个可行的解决方案吗?这是一个可怕的设计吗?如何使CD4017的输出成为短脉冲,因此不会导致音乐芯片循环和持续播放。 As always, space is limited. Thanks!
嗨,诺曼,请在任何IC 4017文章下发布这个问题。我会想办法的。
亲爱的Swagatham
我有很少的102pf / 1kv,103pf / 500v所以等等,高压陶瓷盘电容器从ATX PowerSupplies中取出。
这种高压额定电容器是否可以用于低压电路(例如3VDC, 6VDC操作)而不影响其性能。
低压电路,我指的是LED闪光灯,音乐电路,定时器电路等。
问候
Hi Anil, 102pF太低,可能无法维持任何实际电路…103可以尝试应用,可能需要不超过5mA的电流。
电容值决定的是电流而不是电压。
对不起,更正,
我以为你说的是把它们用作电容电源。
对于正常的应用,你可以毫无顾虑地使用它们,所有的工作都很完美……高电压将确保更大的击穿安全
对不起亲爱的Swagatham,
你可能完全了解我的问题。我会问一些其他方式。
我的低电压额定(50V)陶瓷圆盘电容器库存完成。那么,我可以用1000V (1KV)额定的陶瓷圆盘电容器代替50V额定电容器吗?
提前致谢。
你好,Anil,是的,我明白了,我在之前的评论底部澄清了这一点。你可以使用他们没有任何顾虑,因为额定电压表明它的最大耐受击穿电压超过电容可能爆发,所以使用更高的电压只会有助于提高其安全性…你可以使用他们。
亲爱的Swagatham
我的怀疑被清除了。非常感谢您的宝贵回复。
谢谢
我的荣幸阿尼尔!
亲爱的先生,
是否有可能使两个电解电容器在电路中起非极性电容的作用?
假设我取两个极化的100uF电容并将它们串联起来,将类似的极点连接在一起,电容和电压会发生什么变化?
那么以这种方式连接是否安全?
亲爱的Sherwin,
是的,可以通过将两个电解电容串联在一起,并将类似的电极相互连接,来创建一个非极性电容器。
在这种情况下,电容比其平均电容值少50%,对于100uF电容,电容值将是50uF,等等,但电压将加起来,成为它们各自的额定值的总和。
使用电解盖创建非极性帽是安全的。
Swagatam,
谢谢你的回复。我的问题是关于105/250的上限。我知道这是聚丙烯帽,价值是105 ufd吗?我在哪里可以买到?
嗨Perry,105 = 1uf或1 Microfarad,您可以进入任何电子备件商店或在线商店
谢谢你这个有趣的艺术。请详细发布SMDS的艺术。
再次感谢你。
谢谢Shrishail,我会尽快去做的。