电容器原理检测原理.ppt
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1、电容器原理检测与选用,1、电容器的定义与分类2、电容器的型号命名法3、电容器的容值标注方法4、电客器的检测方法5、电容器的选用常识,(1)定义:是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会储存电荷,所以电容器是储能元件(即储存电荷的容器)。(2)特點:它具有充放电特性和阻止直流电流通过,允许交流电流通过的能力(隔直通交)。在充电和放电过程中,两极板上的电荷有积累过程,也即电压有建立过程,因此电容器上的电压不能突变。电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小。,1、电容器的定义与分类,在电路中用於调谐、滤波、耦合、旁路
2、、能量转换和延時等。具有“隔直”和“通交”功能。电容器的种类如下。,名词解释:1)滤波:指滤除干扰信号、杂波等2)耦合:指将两个或两个以上的电路连接起来并使之相互影响的方法3)退耦:指消除或减轻两个以上电路间在某方面相互影响的方法4)旁路:指与某组件或某电路相并联,其中某一端接地,将有关信号短接到地5)谐振:指与电感并联或串联后,其自由振荡频率与输入频率相同时产生的现象。,铝电解电容器ALUMINUM ELECTROLYTIC CAP。,簿膜电容器FILM CAPACITORS,钽电解电容器TANTALUM ELECTROLYTIC CAPACITORS,独石电容器,瓷介电容器CERAMIC
3、CAPACITORS,(3)分类1)按其结构,可分为以下三种)固定电容器:电容量是固定不可调的。图2l所示为几种固定电容器的外形和电路符号。其中图(a)电容器符号(带“”号的为电解电容器);图(b)瓷介电容器;图(C)云母电容器;图(d)涤纶薄膜电容器;图(e)金属化纸介电容器;图(f)电解电容器。,II)半可变电容器(微调电容器):电容器容量可在小范围内变化,其可变容量为几至几十皮法,最高达一百皮法(以陶瓷为介质时),适用于整机调整后电容量不需经常改变的场合。常以空气、云母或陶瓷作为介质。用途:薄膜介质用于收音机、收录机、电子仪器等振荡电路作电路补偿。陶瓷介质用于高频调谐的高频振荡回路。,I
4、II)可变电容器:可变电容器的种类很多,按结构分有单连、双连、三连、四连等。按介质分有空气介质、簿膜介质两类。其外形如图2-3所示.,2)按电容器介质材料,可分为以下几种,)电解电容器:以铝、钽、铌、钛等金属氧化膜作介质的电容器。应用最广的是铝电解电容器。它容量大(0.1uF-47000uF)、体积小,耐压高(但耐压越高,体积也就越大),一般在500V以下,寿命短(存储寿命小于5年)。常用于交流旁路和滤波。缺点是容量误差大,且随频率而变动,绝缘电阻低。钽、铌电容主要用于温度变化范围大,对频率特性要求高,对产品稳定性、可靠性要求严格的电路中。但这两种电容器的价格较高。,长脚为正极,短脚為负极,注
5、意:电解电容是有极性的电容,使用时必须注意极性,正极接高电位,负极接低电位,极性接反時会引起电容器爆炸。,通过管脚和电容体的白色色带来判别:,长脚是正极,短脚是负极,带“-”号的白色色带对应的脚為负极,)云母电容器:以云母片作介质的电容器。其特点是高频性能稳定,损耗小、漏电流小、耐压高(从几百伏到几千伏),但容量小(从几十皮法到几万皮法)。可广泛用于高温、高频、脉冲、高稳定性的电路中。但云母电容器的生产工艺复杂,成本高、体积大、容量有限,这使它的使用范围受到了限制。,)瓷介电容器:以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质,体积小、损耗小、温度系数小,可工作在超高频范围,但耐压较低(一般为60V70
6、V),容量较小(一般为lpF1000pF)。为克服容量小的缺点,现在采用了铁电陶瓷和独石电容。它们的容量分别可达680pF0.047pF和0.01pF一几uF,但其温度系数大、损耗大、容量误差大。高压大功率瓷片电容器可制成鼓形、瓶形、板形等形式。主要用于电力系统的功率因子补偿、直流功率变换等电路中。,)玻璃釉电容:以玻璃釉作介质,它具有瓷介电容的优点,且体积比同容量的瓷介电容小。其容量范围为4.7pF4uF。另外,其介电常数在很宽的频率范围内保持不变,还可应用到125T高温下。,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
7、机械强度和耐湿性,被广泛应用于电子精密仪器。,V独石电容,I)纸介电容器:纸介电容器的电极用铝箔或锡箔做成,绝缘介质是浸蜡的纸,相迭后卷成圆柱体,外包防潮物质,有时外壳采用密封的铁壳以提高防潮性。大容量的电容器常在铁壳里灌满电容器油或变压器油,以提高耐压强度,被称為油浸纸介电容器。纸介电容器的优点是在一定体积内可以得到较大的电容量,且结构简单,价格低廉。但介质损耗大,稳定性不高。主要用于低频电路的旁路和隔直电容。其容量一般为100pF10pF。新发展的纸介电容器用蒸发的方法使金属附着于纸上作为电极,因此体积大大缩小,称為金属化纸介电容器,其性能与纸介电容器相仿。但它有一个最大特点是被高电压击穿
8、后,有自愈作用,即电压恢复正常后仍能工作。,I)有机薄膜电容器:用聚苯乙烯、聚四氟乙烯或涤纶等有机薄膜代替纸介质,做成的各种电容器。与纸介电容器相比,它的优点是体积小、耐压高、损耗小、绝缘电阻大、稳定性好,但温度系数大。,涤纶电容器的体积小,容量范围大,耐热、耐潮性能好。CBB无感电容,用于高频去耦。,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.,金属化聚丙烯电容(CBB),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.,金属化
9、聚脂薄膜电容(CL),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、旁路、藕合、降躁滤波电路。,无感电容,Y电容属于AC类陶瓷电容,主要应用于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。,安规(Y)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,装入高绝缘塑料壳后用环氧树脂封装而成.安规等级分为X1和X2.,安规(X)电容,电容器的参数,额定直流工作电压:就是耐压,表示电容器可经受最大电压,过大电压会击穿器件。普通无极性电容的标
10、称耐压值有:16V,25V,50V,63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。标称容量:在外壳上标明的,由国家规定的电容器电容量的标准值。(与电阻类似,有E24、E12、E6系列)允许误差范围:实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围,分三级I-5%,II-10%,III-20%。,绝缘电阻:指两个电极间绝缘介质的电阻,越大越好。,、电容器的型号命名法电容器的型号命名法见表2-1,示例:CJX2
11、500.33+10电容器的命令含义:,3、电容器的容值标注方法,(1)用24位数字和一个字母表示法 用24位数字和一个字母表示标称容量,其中数字表示有效数值,字母表示数值的量级。字母为m、u、n、p。字母m表示毫法(10-3F)、u表示微法(10-6F)、n表示毫微法(10-9F)、P表示皮法(微微法)(10-12F)。字母有时也表示小数点。如33m表示33000 u F;47n表示0.047 u F;3 u 3表示3.3 u F;5n9表示5900pF;2P2表示2.pF。另外也有些是在数字前面加R,则表示为零点几微法,即R表示小数点,如R22表示0.22 u F。,(2)不标单位的直接表示
12、法这种方法是用14位数字表示,容量单位为pF。如用零点零几或零点几表示,其单位为uF。如3300表示3300pF、680表示680pF、7表示7pF、0.056表示0.056uF。,(3)电容量的数码表示法一般用三位數表示容量的大小。前面两位数字为电容器标称容量的有效数字,第三位数字表示有效数字后面零的个数,它们的单位是pF。如102表示1000pF;221表示220pF;224表示22*104PF。特殊情況,就是当第三位数字用“9”表示时,是用有效数字乘上10-1来表示容量的。如229表示22X10-1pF即2.2pF。(4)电容量的色码表示法色码表示法是用不同的颜色表示不同的数字。色环电容
13、与色环电阻的区别色环电容本体底色一般为淡黄色或红色中间部分比两端略高而色环电阻一般两端隆起中间部分略低。,具体的方法是:沿着电容器引线方向,第一、二种色环代表电容量的有效数字,第三种色环表示有效数字后面零的个数,其单位为pF。每种颜色所代表的数字与电阻相同。如遇到电容器色环的宽度为两个或三个色环的宽度时,就表示这种颜色的两个或三个相同的数字。如沿着引线方向,第一道色环的颜色为棕,第二道色环的颜色为绿,第三道色环的颜色为橙色,则这个电容器的容量为15000pF即0015 uF;又如第一宽色环为橙色,第二色环为红色,则该电容器的容量为3300pF,如图2-4所示。,4、电容器的检测方法,电容器的常
14、见故障有断路、短路、失效等。为保证装入电路后的正常工作,因此在装入电路前对电容器必须进行检测。(1)漏电电阻的测量 用万用表的奥姆挡(RX10k或RX1k挡,视电容器的容量而定),当两表笔分别接触电容器的两根引线时,表针首先朝顺时针方向(R为零的方向)摆动。然后又反方向退回到位置的附近。当表针静止时所指的阻值就是该电容器的漏电电阻。一般除电解电容器以外表外均应回到无穷大。在测量中如表针距无穷大较远,表明电容器漏电严重,不能使用。有的电容器在测漏电电阻时,表外退回到无穷大位置时,又顺时钟摆动,这表明电容器漏电更严重。测量电解电容器时,指针式万用表的红表笔接电容器的负极,黑表笔接电容器的正极,否则
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