電容器的參數(shù)與分類
電容器的參數(shù)與分類
很多電子產(chǎn)品中,電容器都是必不可少的電子元器件,它在電子設(shè)備中充當整流器的平滑濾波、電源和退耦、交換信號的旁路、交直流電路的交換耦合等。由于電容器的類型和結(jié)構(gòu)種類比較多,因此,利用者不僅需要懂得各類電容器的性能指標和一般特點,而且還必須懂得在給定用處下各種元件的優(yōu)弊病、機械或環(huán)境的限制條件等。本文介紹電容器的重要參數(shù)及利用,可供讀者選擇電容器種類時用。
1?標稱電容量(CR):電容器產(chǎn)品標出的電容量值。
云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低(大約在5000pF以下);紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)情勢的電容量居中(大約在0?005μF~1?0μF);通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。
2?類別溫度領(lǐng)域:電容器設(shè)計所斷定的能持續(xù)工作的環(huán)境溫度領(lǐng)域,該領(lǐng)域取決于它相應(yīng)類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以持續(xù)施加額定電壓的 高環(huán)境溫度)等。
3?額定電壓(UR):在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下,可以持續(xù)施加在電容器上的 大直流電壓或 大交換電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。
電容器利用在高壓場合時,必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質(zhì)/電極層之間存在空隙而產(chǎn)生的,它除了可以產(chǎn)生損壞設(shè)備的寄生信號外,還會導(dǎo)致電容器介質(zhì)擊穿。在交換或脈動條件下,電暈特別容易產(chǎn)生。對于所有的電容器,在利用中應(yīng)保證直流電壓與交換峰值電壓之和不的超過直流電壓額定值。
4?損耗角正切(tgδ):在規(guī)定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無功功率。
這里需要解釋一下,在實際利用中,電容器并不是一個純電容,其內(nèi)部還有等效電阻,它的簡化等效電路如下圖所示。圖中C為電容器的實際電容量,Rs是電容器的串聯(lián)等效電阻,Rp是介質(zhì)的絕緣電阻,Ro是介質(zhì)的吸收等效電阻。對于電子設(shè)備來說,懇求Rs愈小愈好,也就是說懇求損耗功率小,其與電容的功率的夾角δ要小。這個關(guān)系用下式來表達:
tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs
因此,在利用當中應(yīng)注意選擇這個參數(shù),避免自身發(fā)熱過大,以減少設(shè)備的失效性。
5?電容器的溫度特點:通常是以20℃基準溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表現(xiàn)。
6?利用壽命:電容器的利用壽命隨溫度的增長而減小。重要原因是溫度加速化學反響而使介質(zhì)隨時間退化。
7?絕緣電阻:由于溫升引起電子運動增長,因此溫度升高將使絕緣電阻降低。
電容器含固定電容器和可變電容器兩大類,其中固定電容器又可根據(jù)所利用的介質(zhì)材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等;可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)。