電子工程師必備基礎知識手冊(二)：電容
發布時間：2019-08-02 15:41:57來源：
電容
電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于隔直，耦合， 旁路，濾波， 調諧回路， 能量轉換，控制電路等方面。用C 表示電容，電容單位有法拉（F）、微法拉（uF）、皮法拉（pF）,1F=10^6uF=10^12pF。
一、 電容器的型號命名方法
國產電容器的型號一般由四部分組成（不適用于壓敏、可變、真空電容器）。依次分別
代表名稱、材料、分類和序號。
第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。
第二部分：材料，用字母表示。
第三部分：分類，一般用數字表示，個別用字母表示。
第四部分：序號，用數字表示。
用字母表示產品的材料：A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E- 其它材料電解、G-合金電解、H-復合介質、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介
二、電容器的分類
1、按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。
2、按電解質 分類有：有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介
質電容器等。
3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型
電容器。
4、頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容
器。
5、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
6、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鉭電容器。
7、調諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
8、高頻耦合：陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器。
9、低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容
器。
10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電 容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
三、常用電容器
1、 鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的化氧化膜作介質的電容器。因為氧化膜有單向導電性質,所以電解電容器具有極性.容量大，能耐受大的脈動電流，容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應用,不宜使用在25kHz 以上頻率低頻旁路、信號耦合、電源濾波。
電容量：0.47--10000u
額定電壓：6.3--450V
主要特點：體積小，容量大，損耗大，漏電大
應用：電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等
2、 鉭電解電容器（CA）鈮電解電容（CN）
用燒結的鉭塊作正極,電解質使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可靠性均優于普
通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到比較大的電容電壓乘積對脈動電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態超小型高可靠機件中。
電容量：0.1--1000u
額定電壓：6.3--125V
主要特點：損耗、漏電小于鋁電解電容
應用：在要求高的電路中代替鋁電解電容
3、 薄膜電容器
結構與紙質電容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質頻率特性好，介電損
耗小不能做成大的容量，耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時電路。
a 聚酯（滌綸）電容（CL）
電容量：40p--4u
額定電壓：63--630V
主要特點：小體積，大容量，耐熱耐濕，穩定性差
應用：對穩定性和損耗要求不高的低頻電路
b 聚苯乙烯電容（CB）
電容量：10p--1u
額定電壓：100V--30KV
主要特點：穩定，低損耗，體積較大
應用：對穩定性和損耗要求較高的電路
c 聚丙烯電容（CBB）
電容量：1000p--10u
額定電壓：63--2000V
主要特點：性能與聚苯相似但體積小，穩定性略差
應用：代替大部分聚苯或云母電容，用于要求較高的電路
4、 瓷介電容器
穿心式或支柱式結構瓷介電容器，它的一個電極就是安裝螺絲。引線電感極小，頻率特
性好，介電損耗小，有溫度補償作用不能做成大的容量，受振動會引起容量變化特別適于高頻旁路。
a 高頻瓷介電容（CC）
電容量：1--6800p
額定電壓：63--500V
主要特點：高頻損耗小，穩定性好
應用：高頻電路
b 低頻瓷介電容（CT）
電容量：10p--4.7u
額定電壓：50V--100V
主要特點：體積小，價廉，損耗大，穩定性差
應用：要求不高的低頻電路
5、 獨石電容器
(多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料，疊合后一次繞結成一塊不可分割的整體，外面再用樹脂包封而成小體積、大容量、高可靠和耐高溫的新型電容器，高介電常數的低頻獨石電容器也具有穩定的性能，體積極小，Q 值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路。
容量范圍：0.5PF--1UF
耐壓：二倍額定電壓。
電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩定，耐高溫耐濕性好等。
應用范圍：廣泛應用于電子精密儀器。各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波、旁路。
6、 紙質電容器
一般是用兩條鋁箔作為電極，中間以厚度為0.008～0.012mm 的電容器紙隔開重疊卷繞而成。制造工藝簡單，價格便宜，能得到較大的電容量。
一般在低頻電路內，通常不能在高于3～4MHz 的頻率上運用。油浸電容器的耐壓比普通紙質。電容器高，穩定性也好，適用于高壓電路。
7、 微調電容器
電容量可在某一小范圍內調整，并可在調整后固定于某個電容值。 瓷介微調電容器的Q 值高，體積也小，通常可分為圓管式及圓片式兩種。 云母和聚苯乙烯介質的通常都采用彈簧式東，結構簡單，但穩定性較差。 線繞瓷介微調電容器是拆銅絲〈外電極〉來變動電容量的，故容量只能變小，不適合在需反復調試的場合使用。
a 空氣介質可變電容器
可變電容量：100--1500p
主要特點：損耗小，效率高；可根據要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式等
應用：電子儀器，廣播電視設備等
b 薄膜介質可變電容器
可變電容量：15--550p
主要特點：體積小，重量輕；損耗比空氣介質的大
應用：通訊，廣播接收機等
c 薄膜介質微調電容器
可變電容量：1--29p
主要特點：損耗較大，體積小
應用：收錄機，電子儀器等電路作電路補償
d 陶瓷介質微調電容器
可變電容量：0.3--22p
主要特點：損耗較小，體積較小
應用：精密調諧的高頻振蕩回路
8、 陶瓷電容器
用高介電常數的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。 具有小的正電容溫度系數的電容器，用于高穩定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或對穩定性和損耗要求不高的場合〈包括高頻在內〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因為它們易于被脈沖電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用于高頻電路。
9、 玻璃釉電容器（CI）
由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成，介質再以銀層電極經燒結而成"獨石"結構性能可與云母電容器媲美，能耐受各種氣候環境，一般可在200℃或更高溫度下工作，額定工作電壓可達500V，損耗tgδ0.0005～0.008
電容量：10p--0.1u
額定電壓：63--400V
主要特點：穩定性較好，損耗小，耐高溫（200 度）
應用：脈沖、耦合、旁路等電路
四、電容器主要特性參數
1、 標稱電容量和允許偏差
標稱電容量是標志在電容器上的電容量。
電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級與允許誤差對應關系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，根據用途選取。
2、額定電壓
在比較低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的比較高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復的永久損壞。
3、絕緣電阻
直流電壓加在電容上，并產生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻。
當電容較小時，主要取決于電容的表面狀態，容量〉0.1uf 時，主要取決于介質的性能，絕緣電阻越大越好。
電容的時間常數：為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數，他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
4、損耗
電容在電場作用下，在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規定了其在某頻率范圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導有關，而且與周期性的極化建立過程有關。
5、頻率特性
隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現下降的規律。
五、電容器容量標示
1、 直標法
用數字和單位符號直接標出。如01uF 表示0.01 微法，有些電容用“R”表
示小數點，如R56 表示0.56 微法。
2、 文字符號法
用數字和文字符號有規律的組合來表示容量。如p10 表示0.1pF,1p0 表示
1pF,6P8 表示6.8pF, 2u2 表示2.2uF
3、 色標法
用色環或色點表示電容器的主要參數。電容器的色標法與電阻相同。
電容器偏差標志符號：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、
+50%-20%--S、+80%-20%--Z。