电子元器件之电容器及电阻器.ppt

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1、1,电子元器件之,电容器,2,电容器 是一种能储存电荷的容器属于被动式储能电子器件.它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。,电容器的构造是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物质而组成的它的表示符号为:一l l一，用字母“C”来表示。,3,铝电解电容,就现在的产量来说，铝电解电容器在电容器中占第二位这类电容器本来是一般的直流电容器，但现在已经从直流发展到交流、从低温发展到高温、从低压发展到高压.(温度已可做到150,额定电压做到700V),4,对于铝电解电容,您首先想到的是什么?,5,容量？耐压？根据国际IEC 384-4规定，低于315V时

2、，Vs=1.15WV，高于315V时，Vs=1.1WV。Vs是涌浪电压，WV是额定电压(working voltage)。,6,散逸因数-损失角（DF）,漏电流（Lc）,等效串联电阻（ESR）,耐纹波电流（Irac）,真正有关电容器品质的几个重要参数:,7,散逸因数-损耗角（DF）,散逸因数dissipation factor(DF)存在于所有电容器中，DF值越小表明电容损耗越小，性能也就越好。但铝电解电容的损失角相当高。DF值与温度、容量、电压、频率.都有关系；当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低。此外温度愈高DF值愈高，频率愈高DF值也会愈高。,8,漏电流（Lc）,漏电流(leakage

3、current)它的计算公式是:IKCV。I的单位是A，K是常数.电容器容量愈高，漏电流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法，这个漏电流也请考虑在内。,9,等效串联电阻（ESR）,容量愈大 ESR愈低;额定电压愈大ESR愈低;低频时ESR高，高频时ESR低；温度愈低，ESR愈高。良好的电路设计，应该考虑到低温时的ESR值.注意:在开关电路中过低的ESR值容易引起振荡,10,等效串联电阻相当于耗能元件，它的损耗功率变成热量，从而影响了电容的寿命。,ESR值大的电容温升高.阿雷尼厄斯10度法则：温度每升高10，电解电容的寿命就缩短一半。,11,耐纹波电流（Irac）,前面谈到的DF值、漏电流

4、、ESR值.等，其值都是愈低愈好，但现在要提的耐纹波电流ripple current却是愈高愈好。特别是在大电流输出场合，电源平滑滤波电容器的耐纹波电流Irac就显得格外重要。,12,低频纹波以120Hz做标准 高频纹波以 10KHz做标准,电容器耐纹波电流的能力与频率刚好成正比。锁螺丝式电容的耐纹波电流能力通常比插PC板式来得高。RIFA的电容在耐纹波电流方面要优于其它品牌,1000F相当于其它厂牌1200F。德国Siemens、英国BHC电容，在Irac这项特性上也常优于一般日制品。,13,能在短時间內做静电能与动电能的互换，短路電流約比电池大1000倍。,电容器的主要特点：,储蓄电能少，

5、但接受电能的功率大，亦即充放电的时间很短，效率极高。,容抗与频率、电容量有直接的关系。Xc=1/2 fc，即頻率/容量愈高则容抗愈小，反之则愈大。,在AC电路中，其电流相位比电压基准提前90，有进相作用。,14,钽质电解电容,固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室首先研制成功的，它的性能优异，是所有电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品，价格较为昂贵。,15,钽电解电容和铝电解电容一样，有极性区分，厂家会在电容的正极做相应的标示。目前SMT技术发展迅速，小型化、贴片式已成为钽质电解电容的主流。,目前生产的钽电解电容器主要有烧结型固体、箔形卷绕固体、烧结型液体等三种，其中烧结型固体约占目前生

6、产总量的95%以上，而又以非金属密封型的树脂封装式为主体。它的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。,16,贴片钽电容的封装：,封装代码 Y A X B C D规格尺寸L（mm）3.2 3.83.54.76.07.3W(mm)1.61.92.82.63.24.3T（mm）1.61.61.92.12.52.8,注意：规格相同但封装不同的钽质电容不可代用。如：10UF/16V”B”型与10UF/16V”C”型不可相互代用。,17,钽质电容的优点:,易于加工、有最高的比容效率、适宜于小型化。,在一定温度范围内性能稳定。,工作过程中具有自我复原能力，故障率随时间下降。,工作温度范围大，-

7、55+125,比铝电容有更好的频率特性。,性能和可靠性不会随时间而退化。,钽电容对库存期无限制，电介质稳定，不必矫正。,18,贴片电容,单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前产量最大的电容器。因其体积小、价格低、使用寿命长、利于自动化作业，而被广泛应用于各类电子产品中。,19,贴片电容常用的有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同规格，它们的主要区别是填充的介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。,针对不同的介质种类我们来逐一了解：,20,NPO电容器,N

8、PO是一种具有温度补偿特性的贴片电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55到+125时容量变化为030ppm/。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同。,21,NPO电容器相应封装可选取的容量范围：,NPO电容器适用于各种高频电路，如：高频振荡、计时、谐振、耦合等。,22,X7R电容器,X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55到+125时其容量变 化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。X7R电容器的容量在不同的电压和频率条 件下是不同的，它也随时间的变化而

9、变化，表现为10年变化了约5%。在相同的体积下电容量可以比NPO做的大。,23,X7R电容器相应封装可选取的容量范围：,X7R电容器主要应用于隔直、耦合、旁路、鉴频等电路中,24,Z5U电容器,Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。工作温度范围+10-+85.温度特性+22%-56%。对于Z5U 电容器主要的是它的小尺寸和低成本。但它的电容量受环境和工作条件影响较大。尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。,25,Z5U电容器主要应用于退耦、隔直、旁路等电路中,Z5U电容器相应封

10、装可选取的容量范围：,26,Y5V电容器,Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30到85范围内其容量变化可达+22%到-82%。Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出很高的电容量。,27,Y5V电容器相应封装可选取的容量范围：,Y5V电容器主要应用于隔直、旁路等电路中,28,独石电容,独石电容又叫积层电容是由贴片电容用两根引线将电极引出，再用环氧树脂包封而成，它具备贴片电容的各种电性能，同时又增强了机械强度和耐湿性，被广泛应用于电子精密仪器。,29,陶瓷电容,陶瓷电容又叫圆板型瓷片电容，介质主要为钛酸钡，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。有干式涂装和湿式涂装两种，按其

11、介质可分为CLASS-温度补偿型；CLASS-高诱电率型；CLASS-半导体型。,30,温度补偿型(CLASS-I）陶瓷电容器,应用在低损耗稳定性高或要求温度系数有明显規定的谐振电路中的。具有高品质因素高稳定性(温度变化率低）。,静电容量,31,品质因数,绝缘电阻,32,高诱率型(CLASS-II）陶瓷电容器,应在旁路或耦合之电路中。非线性的温度特性静电容量变化率。,静电容量,损耗角(散逸因数),33,绝緣电阻,耐压测试,34,半导体型(CLASS-III）陶瓷电容器,一种半导体特性之电容器应用在低压旁路或耦合之电路中。非线性的温度特性静电容量变化率。,静电容量,损耗角(散逸因数),35,绝緣

12、电阻,耐压测试,36,美国电子工业协会对电容温度特性的规定:,EIA RS-198D标准:,37,安规（Y）电容,Y电容属于AC类陶瓷电容，主要应用於EMI滤波抑制高频干扰或连接输入端与地端,防止产品对人体产生电击。,38,静电容量,损耗角(散逸因数),39,耐压测试,绝缘电阻,40,41,薄膜电容,薄膜电容器是以金属箔当电极，以低损耗薄膜材料作介质卷绕而成,(或在薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属，再卷绕成电容)它具有无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损耗很小，有一定的自恢复能力等优点而被得到广泛应用。,薄膜电容器种类繁多,制造工艺多样化.属技术密集型产品,近几年市场

13、需求量以每年20%的速度递增.,42,安规（X）电容,X电容常用于输入端EMI的滤波,抑制低频端的电磁干扰.由镀金属聚丙烯薄膜卷绕,装入高绝缘塑胶壳后用环氧树脂封装而成.安规等级分为X1和X2.,43,X1电容特性:,额定温度:-40+100额定电压:300VAC容量范围:0.00474.7uF介电强度:1290VDC/1分钟（即4.3*UR）或 4000VDC/1秒容量误差:5%(J)10%(K)20%(M)DF值:0.1%MAX at 1KHz绝缘电阻:0.33uF以下30000M 0.33uF(含)以上10000M,44,X2电容特性:,额定温度:-40+100额定电压:275VAC容量

14、范围:0.0012.2uF介电强度:1183VDC/1分钟（即4.3*UR）或2000VDC/1秒容量误差:5%(J)10%(K)20%(M)DF值:0.1%MAX at 1KHz绝缘电阻:0.33uF以下30000M 0.33uF(含)以上10000M,45,涤纶电容,涤纶电容采用聚脂薄膜作介质、以铝箔为电极卷绕而成,外部浸封环氧树脂,单向引出,为有感式。适用于电子设备的直流或脉动电路中.,46,额定温度:-40+85额定电压:50VDC/100VDC容量范围:0.0010.1uF介电强度:2.5倍的额定电压5秒容量误差:5%(J)10%(K)20%(M)DF值:1.0%MAX at 1KH

15、z绝缘电阻:50000M MIN at 25,涤纶电容特性:,47,金属化聚丙烯电容(CBB),该电容器采用聚丙烯作介质，并用真空蒸镀法将铝沉积在薄膜上作电极卷绕而成，环氧树脂包封，为无感式绕制，适应频率高,稳定性好.常见的有CBB20、CBB21（B）、CBB13、CBB60（交流）、CBB61（耐高温）、CBB65（交流防爆）、CBB80（灯具）、CBB85（高压）、CBB90（高压、大电流）、CBB91（铝箔电极）等。,48,金属化聚丙烯薄膜电容（CBB）特性:,额定温度:-40+85额定电压:100/250/400/630VDC容量范围:0.00110uF介电强度:1.75倍的额定电压

16、5秒容量误差:5%(J)10%(K)DF值:0.1%MAX at 1KHz绝缘电阻:0.33uF以下30000M 0.33uF(含)以上10000M,49,金属化聚脂薄膜电容(CL),该电容器采用镀金属聚脂薄膜卷绕而成，也是无感式绕制，与CBB电容相比,其介质稳定性要差,DF值较大(有1%)适应频率稍低,价格要便宜些.常有CL11（涤沦）、CL20（轴向引线）、CL21、CL21（S/X）小型/超小型、CL223X（塑壳，超小型）等。,50,此电容为无感结构，由金属化聚酯薄膜以堆积方式制成,矩形阻燃塑壳和阻燃环氧树脂封装.具有体积小，容量大，自愈良好，使用寿命长等特点.别名校正电容适用于隔直流

17、、旁路、藕合、降躁滤波电路。,无感电容,51,无感电容特性:,额定温度:-40+100额定电压50/63/100/250/400VDC容量范围0.0011.0F容量偏差5%（J）10%（K）20%（M）介电强度:1.6倍的额定电压5秒DF值:0.1%MAX at 1KHz绝缘电阻:0.33uF以下10000M 0.33uF(含)以上3300M,52,电子元器件之,电阻器,53,色环电阻器中，根据色环的环数多少，多分为四色环表示法和五色环表示法。色环对应关系参照表如下：,54,四色环电阻的阻值识别特例说明：,当我们拿到一个四色环电阻时，首先看它的第四道色环，第四道色环一般离其它三道色环的距离较远一些，较容易被找到！头两环为有效值，第三环为0的个数或有效值10的n次方，最后一环为误差值。并且第四色环的颜色也只有金和银两种色，或者是没有第四道色环即无色。例：图片（一）的值为：22*100=22欧姆，误差为：5%,55,五色环电阻的阻值快速识别与特例,精密电阻器是用五条色环表示标称阻值和允许偏差，通常五色环电阻识别方法与四色环电阻一样，只是比四色环电阻器多一位有效数字。图（b）中电阻器的色环颜色依次是：棕、紫、绿、银、棕，其标称阻值为：17510-2=1.75欧，误差为1%.,56,谢谢大家的支持！,王建红 2008年8月16日,