《常用电子元器件系列知识培训——电容篇03334.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用电子元器件系列知识培训——电容篇03334.doc（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流常用电子元器件系列知识培训电容篇03334.精品文档.电子元器件系列知识-电容篇电容器的参数与分类参数 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器居中（大约在0.005uF1.0uF）；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
2、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。电容器应用在高电压场和时，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得超过电容器的额定电压。 4.损耗角正切（tg）。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为损耗角正切。在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说，要求RS愈小
3、愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角要小。 这个关系为：tg=RS/XC=2*3.14*f*C* RS 。因此，在应用当中应注意选择这个参数，避免自身发热过大而影响寿命。 5.电容器的温度特性。通常是以20基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。 6.使用寿命。电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。 7.绝缘电阻。由于温升引起电子活动增加，因此温度升高将使绝缘电阻降低。电容的分类 电容器包括固定电容器和可变电容器两大类。其中固定电容器又可根据其介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可
4、变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。以下附表列出了常见电容器的字母符号。附表字母电容器介质材料字母电容器介质材料A钽电解L聚脂等极性有机薄膜B聚笨乙烯等非极性有机薄膜N铌电解C高频陶瓷O玻璃膜D铝电解Q漆膜E其他材料电解T低频陶瓷G合金电解V云母纸H纸膜复合Y云母I玻璃釉Z纸J金属化纸 电容的耐压和绝缘电阻 电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。 表1是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值，只限电解电容用。常用固定电容的直流电压系列 1.6 4 6.3 10 16
5、 25 32* 40 50 63100 125* 160 250 300* 400 450* 500 630 1000 由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。 电容的种类区分 电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，如图1所示。第一个字母C表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。上图是小型纸介电容，下图是
6、立式矩开密封纸介电容。表1列出电容的类别和符号。表2是常用电容的几项特性。表1 电容的类别和符号 铝电解电容器的套管颜色与其特性 铝电解电容器的铝壳外面有一个塑料套管。塑料套管的颜色有多种，例如浅蓝色的、橙色的、黄色的等。生产厂家之所以把铝电解电容器的套管制成五颜六色，其目的并非仅仅为了美观，而是具有特定的意义，在选用和更换铝电解电容器时应重视这一特点。现给出常见铝电解电容器的套管颜色与含义如下表所示， 附表：铝电解电容器的套管颜色与其代表的特性 铝电解电容器使用须知1、直流电解电容器只能使用在直流电路上，其极性必须标明在适当的位置或在导针/端子旁边。2、在电路回路中如不清楚或不明确线路的极性
7、时，则建议使用无极性电解容器。3、电解电容器的工作环境温度不能超过规定的使用温度范围。4、电解电容器应储存于低温及干燥场所，如储存期较长，则使用前应用额定电压对其重新老练。5、通过电解电容器的纹波电流不应超过其充许范围，如超过了规定值，需选用耐大纹波电流的电解电容器。6、使用时，电解电容器的工作电压不应超过其额定电压。7、电烙铁等高温发热装置应与电解电容器塑料外壳保持适当的距离，以防止过热造成塑料套管破裂。8、在焊接电解电容器时，其焊接时间和焊接温度不应超过10秒钟及260摄氏度。9、对导针、端子，如施加超过规定的力，将会破坏电解电容器的内部结构。1）名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 符号： 电
8、容量：40p-4u 额定电压：63-630V 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 2）名称：聚苯乙烯电容（CB） 符号： 电容量：10p-1u 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（CBB） 符号： 电容量：1000p-10u 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 4）名称：云母电容（CY） 符号： 电容量：10p-0。1u 额定电压：100V-7kV 主要特点：高稳定性，高
9、可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路 5）名称：高频瓷介电容（CC） 符号： 电容量：1-6800p 额定电压：63-500V 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路 6）名称：低频瓷介电容（CT） 符号： 电容量：10p-4。7u 额定电压：50V-100V 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路 7）名称：玻璃釉电容（CI） 符号： 电容量：10p-0。1u 额定电压：63-400V 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： 电容量：0。47-10000u 额定电压：
10、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 9）名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 符号： 电容量：0。1-1000u 额定电压：6。3-125V 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容 10）名称：空气介质可变电容器 符号： 可变电容量：100-1500p 主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等 应用：电子仪器，广播电视设备等 11）名称：薄膜介质可变电容器 符号： 可变电容量：15-550p 主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大 应用：通讯，广
11、播接收机等 12）名称：薄膜介质微调电容器 符号： 可变电容量：1-29p 主要特点：损耗较大，体积小 应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿 13）名称：陶瓷介质微调电容器 符号： 可变电容量：0。3-22p 主要特点：损耗较小，体积较小 应用：精密调谐的高频振荡回路 独石电容最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的稳漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了. 14）独石电容的特点： 电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。 应用范围： 广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合
12、、滤波、旁路。 容量范围： 0.5PF-1UF 耐压：二倍额定电压。 里面说独石又叫多层瓷介电容，分两种类型，1型 性能挺好，但容量小，一般小于0。2U，另一种叫 II型，容量大，但性能一般。 就温漂而言: 独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小. 就价格而言: 钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵.电解电容的设计，一点小经验认为： 1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的1.2-1.5倍，并不根据滤波电路的额定值； 2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔。 3.电
13、解电容不得和周边的发热元件直接接触。 电路设计 （4）铝电解电容分正负极，不得加反向电压和交流电压，对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容。 （5）对需要快速充放电的地方，不应使用铝电解电容器，应选择特别设计的具有较长寿命的电容器。 （6）不应使用过载电压 1.直流电压玉文博电压叠加后的缝制电压低于额定值。 2.两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器，使得各个电容上的电压在其额定的范围内。 （9）设计电路板时，应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路，并应留出2mm以上的空隙。 （10）电解也主要化学溶剂及电解纸为易燃物，且电解液导电。当电解液与pc板接触时，可能腐蚀pc板上的线路。，以
14、致生烟或着火。因此在电解电容下面不应有任何线路。 （11）设计线路板向背应确认发热元器件不靠近铝电解电容或者电解电容的电容的型号命名： 1） 各国电容器的型号命名很不统一，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。 第四部分：用数字表示序号。 2） 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
15、允许偏差用字母代替：B0.1pF，C0.2pF，D0.5pF，F1pF。 （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 63V 15）安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全. 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 X2 2.5kV X3 1.2kV 16）安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范
16、围 Y1 双重绝缘或加强绝缘 250V Y2 基本绝缘或附加绝缘 150V 250V Y3 基本绝缘或附加绝缘 150V 250V Y4 基本绝缘或附加绝缘 150V Y电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。Y电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义 安规电容的参数选择 X电容，聚苯乙烯（薄膜乙烯）电容，从上面的贴子里也可以看到，聚苯乙烯 的
17、耐电压较高，适合EMI 电路的高压脉冲吸收作用。 2.容量计算：一般两级X电容，前一级用0.47uF,第二基用0.1uF；单级则用0.47uF.目前还没有比较方便的计算方法。（电容容量的大小 和电源的功率无直接关系） 电容的型号命名： 1） 各国电容器的型号命名很不统一，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。 第四部分：用数字表示序号。 2） 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
18、、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：B0.1pF，C0.2pF，D0.5pF，F1pF。 （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 63V （4） 进口电容器的标志方法：进口电容器一般有6项组成。 第一项：用字母表示类别： 第二项：用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。 第三项：温
19、度补偿型电容器的温度特性，有用字母的，也有用颜色的，其意义如下表所示： 序号 字母 颜色 温度系数 允许偏差 字母 颜色 温度系数 允许偏差 1 A 金 +100 R 黄 -220 2 B 灰 +30 S 绿 -330 3 C 黑 0 T 蓝 -470 4 G 30 U 紫 -750 5 H 棕 -30 60 V -1000 6 J 120 W -1500 7 K 250 X -2200 8 L 红 -80 500 Y -3300 9 M 1000 Z -4700 10 N 2500 SL +350-1000 11 P 橙 -150 YN -800-5800 备注：温度系数的单位10e -6/
20、；允许偏差是 % 。 第四项：用数字和字母表示耐压，字母代表有效数值，数字代表被乘数的10的幂。 第五项：标称容量，用三位数字表示，前两位为有效数值，第三为是10的幂。当有小数时，用R或P表示。普通电容器的单位是pF，电解电容器的单位是uF。 第六项：允许偏差。用一个字母表示，意义和国产电容器的相同。 也有用色标法的，意义和国产电容器的标志方法相同。 3 电容的主要特性参数： （1） 容量与误差：实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级：I级5%，II级10%，III级20%。在有些情况下，还有0级，误差为20%。 精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的
21、误差等级。 常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D005级0.5%；F01级1%；G02级2%；JI级5%；KII级10%；MIII级20%。 （2） 额定工作电压：电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。 （3） 温度系数：在一定温度范围内，温度每变化1，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。 （4） 绝缘电阻：用来表明漏电大小的。一般小容量的电容，绝缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言，绝缘电阻越大越好，漏电也小。 （5） 损耗：在电场的作用下，电容
22、器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。 （6） 频率特性：电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器，由于介电常数在高频时比低频时小，电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外，在高频工作时，电容器的分布参数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能。所有这些，使得电容器的使用频率受到限制。 不同品种的电容器，最高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内；圆片型瓷介电容器为300MHZ；圆管型瓷介电容器为200MHZ；圆盘型瓷介可达3000MHZ；小型纸介电容器为80
23、MHZ；中型纸介电容器只有8MHZ 铝电解电容与钽电解电容 铝电解电容的容体比较大，串联电阻较大，感抗较大，对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高（不高于25kHz）的场合，可用于低频滤波。铝电解电容具有极性，安装时必须保证正确的极性，否则有爆炸的危险。 与铝电解电容相比，钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势。但是，它的工作电压较低。 纸介电容和聚酯薄膜电容 其容体比较小，串联电阻小，感抗值较大。它适用于电容量不大、工作频率不高（如1MHz以下）的场合，可用于低频滤波和旁路。使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时，可把其外壳与参考地相连，以使其外壳能起到屏蔽的作
24、用而减少电场耦合的影响。 云母和陶瓷电容 其容体比很小，串联电阻小，电感值小，频率/容量特性稳定。它适用于电容量小、工作频率高（频率可达500MHz）的场合，用于高频滤波、旁路、去耦。但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱，因此不能将它随便跨接在低阻电源线上，除非是特殊设计的。 聚苯乙烯电容器 其串联电阻小，电感值小，电容量相对时间、温度、电压很稳定。它适用于要求频率稳定性高的场合，可用于高频滤波、旁路、去耦。一般电容的检验项目及标准1.外观1.1检验设备 放大镜(50倍)1.2检验方法及要求 用酒精棉球抹擦无损伤,标志内容有温度组别,额定工作电压,标称电容量,电容量偏差范围,如客户另有要求则按客
25、户要求执行.1.3判定 抹擦后标志不清,内容不齐全者为不合格品.1.4缺陷分类 轻微缺陷2.外形尺寸2.1检验设备 千分尺,测微器2.2检验方法及要求 按国标详细规范执行,尺寸需符合国标要求.2.3判定 测量结果超出国标要求者为不合格品.2.4缺陷分类 一般缺陷3.电容量 3.1检验设备 TH2615C,HP4278,YY2814 3.2检验方法 CT81:f=1KHz V：10.02V CC81:f=1MHz V5V 3.3测试环境条件 温度:255 相对湿度:605% 3.4要求 需符合国标或企标的要求. 3.5缺陷分类 严重缺陷4.损耗角正切值(tg) 4.1检验设备 TH2615C,H
26、P4278,YY2814 4.2检验方法 CT81:f=1KHz V：10.02V CC81:f=1MH 4.3测试环境条件 温度:255 相对湿度:605% 4.4要求 需符合国标或企标的要求. 4.5缺陷分类 严重缺陷5.绝缘电阻 5.1检验设备 绝缘电阻测仪 5.2检验方法 VR10KV 测试量电压500V 充电电流=10E4M 5.4缺陷分类 严重缺陷6.耐压 6.1检验设备 耐压测试仪CJ2671C,CJ2672A,CJ2678 6.2检验方法 直流:VR500V时Vt=3VR 1KV=6KV时Vt=1.5VR 交流:Vt=(6-10)VR或按客户要求 6.3要求 试验引出端间耐压测
27、试1min,要求无击穿,或飞弧. 6.4缺陷分类 致命缺陷7.可焊性 7.1检验设备 焊锡槽,放大镜(50倍) 72检验方法 将电容器的引脚以纵轴方向浸渍到2355的焊槽中,保持20.5sec取出. 7.3要求 电容器的引脚经过浸渍过,表面必须覆盖有一层光滑明亮的焊锡,引脚表面只充许有少量分散的针孔或未上锡的缺陷,且这些缺陷不得集中在同一区域. 7.4缺陷分类 严重缺陷 7.5表面贴装其可焊性.具体检验方法参见国标8.电容量温度特性(系数) 8.1检验设备 高温箱,容量仪,冰箱,温度计 8.2检验方法 按以下条件测量其温度特性(系数) T1=202T2=02T3=202 T4=852 在各温度点保温30-40min后,分别测试其电容量 8.3要求 c/c应不超过以下范围: 2B4: 10% 2R4: 15% 2E4:+2055% 2F4:+3085% SL: +1401000ppm/ 8.4缺陷分类 严重缺陷电容的置信度:1、I类：NPO（COG）及II类X7R（2X1）、Y5V（2F4）其置信度均为60%2、固体电解质片式钽电容其置信度为75%3、普通铝电解电容其置信度为60%