电工电子元器件认识电容的特性与结构Word文档格式.docx
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4、电容器的特性
电容器的特性是通交隔直,也就是说,交流电可以通过,而直流电不可以通过，为什么呢？
电容器的特性要比电阻器复杂得多，掌握和弄通电容器的特性是分析电路的关键所在,很多情况下,对电路工作的工作原理分析不正确或根本无从下手,其原因是对元器件的特性不了解，所以掌握电容器的主要特性及其相应的变化是分析电容器参与电路工作原理的基础。
1）电容器的通交特性
电容器接在交流电路中（交流电的电压绝对不能超过接入电容器的直流耐压），由于交流电的大/」#[]方向在随着时间的变化而变化，致使电容器进行反复的充电和放电，电路中相应不断的出现交变的电流,电路中一直有交流电流的流动，就好似交流电能直接通过电容器，即通交流。
通交特性如图3所示。
图3通交特性
注：
这里所指的通交流是电容器反复充电和放
电所形成的电流，并非电流能直接通过电容器的介质。
为了以后分析电路的方便,我们就可以认为电容器能使交流电或交流信号直接通过。
2）电容器的隔直特性
隔直特性如图4所示。
通电试验,可以看到,在刚刚通电的一瞬间,灯泡闪亮一下,而后马上熄灭。
这是因为在接通电源的一瞬间，发生了一次电容的充电过程，在这短暂的时间
匚口匸
内有电流流过电容器，以后由于直流电时恒定不变的电压,电容器两端的电压也恒走不变，因此电容器中不会有电流流过,相当于电容器把直流电隔断，灯泡熄灭，不形成回路,所以电容器可以起到隔直流的作用。
图4隔直特性
3）电容器的"
通高阴低"
特性
交流在能过电容器时,必然会受到电容器的阻碍作用这个作用是电容器特有的功能，所以称为电容器的"
容抗"
常用字母"
XC"
来表示。
一个固走电容器在通过交流时,所呈现的容抗是不一样，频率高的交流能过电容时,电容所呈现的阻碍作用是很小的。
但对于频率彳氐的交流来说，容抗较大,即电容对高频的阻碍作用小，低频阻碍作用
大，也即"
能通高、阻低"
作用。
5、电容器的作用
电容器作用有耦合、滤波、旁路和退耦等，这些作用都是采用通交隔直的特性。
丄）谑波
滤波就是将交流电或交流信号滤除到地。
如图5所示，图中电容即为滤波电容，因桥式整流中输出的电流中含有交流和直流两成份。
所以通过电容后交流被滤除（通交作用）而留下了直流。
图5滤波
2）耦合
经电容传递的信号（交流信号）为耦合。
如图6所示。
禾I」用电容器的能将作用可使前后两级的交流信号能连续，但又利用隔直作用隔断了前后级之间的直流关系,避免了前后直流牵制，图中ClxC2、C3均为耦合电容fC4为滤波作用，消除电源的交流干扰。
图6耦合
3）旁路
把一些不需要的信号或三极管放大以后产生的干扰杂波信号经电容入地为旁路。
如图7所
示。
图中C为旁路电容交流信号经过三极管时会通过其发射极到地，但发射极中接有电
图7旁路
4）退耦
退一级再次滤波即为退偶。
如图8所示。
退耦电路作用是把前级和后级通过电源线造成的干扰消除掉,因前级和后级之间处理的信号或工作状态不同，就需要通过退耦来消除它们之间的互相干扰。
图8退耦
6、电容器的电容量
加上电以后，该电容能储存电荷的能力大小称电容星。
用字母"
表示。
储存的电荷越多，电容呈就越大，储存的电荷越少，电容臺就越小。
电容星是一个固走值：
不因极板上积累电荷的多少而改变，实验证明，电容器的电容呈大4瞰决于绝缘介质的材料，以及极板的面积，和极板的距离。
极板面积越大，电容呈越大。
极板距离越小，电容星越大。
也就是指电容的电容呈与极板面积成正比,与极板距离成反比关系。
7、电容器的单位
电容器的单位是"
法拉"
简称"
法"
用字母"
F"
还有"
毫法（MF）"
"
微法（UF）"
”钠法（NF）"
"
皮法（PF）"
。
它们的换算关系为：
1F=1000MF1MF=1000UF
1UF=1000NF1NF=1000PF
也就是说:
1F=106UF=1012PF
（1F的解释：
如果在某一电容器的两块极板上加上一伏的电压，每极板上所储存的电呈为1库伦，则其电容星就为1法拉。
）1库伦二625亿亿个电子
虽然电容与电容呈都为"
表示，但前者为电容的名称,而后者为物理呈,同时,还应注意到不单只是电容器具有电容星，实际上任］可两个相邻的导体之间都存在着电容，如图9所示。
图10高压寄生电容
高压输出电线间存在着电容，并且各相与大地之间也有电容晶体管各电极之间也存在电容，这种电容叫做分布电容，也叫"
寄生电容"
如图10所示。
虽然它的容呈较小，但有时对线路和设备造成影响。
8、电容器的主要技术参数
电容器的性能参数有标称容呈、允许误差、额走工作电压等。
一般额定工作电压、标称容呈允许误差直接标注电容器的表面上.
1）标称容量和允许误差的标注方法
（1）用字母表示误差,见表11。
字母表的误差值
表11
B
C
D
F
G
J
K
M
N
Q
S
Z
P
腹差％
±
0.1
0.25）
0.5
1
土2
5
土10
2（）
30
册至-2（）
+50至-20
+80至-20
+100至0
例：
220Z表示容星为220皮法，误差+80%至负±
20%,100P表示容呈100PF,误差±
1%。
（2）应用罗马数字表示误差,通常也分三个等级。
I级表彌差±
5%II表彌差±
10%ID表彌差±
20%,
电解电容的误差可能大于20。
47PI表示容呈47PF,误差为±
5,56Pn表示容呈为56PF,误差为±
10。
2）额定工作电压
电容器的额定工作电压习惯称为"
耐压"
是指电容器长期安全工作所能承受的最高直流电氐它一般标注在电容器处壳上，如：
160VDC、450VAC。
电容器工作时，实际所加的工作电压不可超过额定工作电压，否则电容器将损坏。
25V/10UF,就表示其耐压为25V,电路工作电压不能高于25V。
50V/100UF,就表示其耐压为50V,电路工作电压不能高于50V。
2KV/4700PF,其耐压为2000V,电路工作电压不能高于2000V。
3）绝缘电阴
电容器中间的绝缘介质并不绝对绝缘,而是存在着一走的电阻。
电容器两极板之间的介质阻值，称为电容器的绝缘电阻，又称漏电电阻。
一般应大于几百兆以上,既然介质的绝缘电阻是有限的,在电压的作用下，就必然有微弱的电流通过介质。
称为漏电流。
9、电容器容量表示法
电容器容呈表示法有：
直接标示法、文字符号法、数码表示法等。
主要将电容器的容呈、耐压、误差、材料及结构等参数,标注于电容器的表面上。
1）赵标示法
j各容星耐压，误差等参数直接表示在电容器的表面上。
对于小容星的电容器如陶瓷的电容，通常"
PF"
单位在电容的表面上不写，如图12所示,也有的用小数点表示其单位为
pF"
也省略。
大于数字1的用"
表示，小于数字1的用"
表示单位。
还有直接利用或“等单位来表示小数点。
2mI=2.2mFz2P2=2.2PFO如图13
2.2JF
2.2UP财
所示。
=0.1pF，如图14所示。
文字符号法利用字母如仏P、山J、K、M11来表示，如图
2-38所示。
图14文字符号法
2）数码表zjx法—般用三位数表示电容器星大小，其单位为〃PF〃°
三位数中前两位为有效数字，后一位为有效数字后的加"
0"
的个数,数字表示法中,"
不表示但可数字,而"
9"
则表示
xlO-1"
如图15所示。
103则表示10xl03=10000PF=0.01UF
229则表示22x10-1=2.2PF
104则表示10xl04=100000PF=0.1UF
5602则表示560X10=56000PF
图15数码标示法
10.电容器的种类
电容器的种类很多，如果分不清某一电容器它属于哪一类的，那么在修理的过程当中就无从下手，
比如说一块汽车电脑板内有一个电容损坏，如果不知道它是哪一类的，又没有原型号的代换，怎么办呢？
不能盲目的随便去代换，所以必须先搞清楚某电容器它是哪一类的。
下面介绍一些汽车上常用的几种电容。
1）按其结构可分为固走电容和可变电容两大类。
2）按介质材料分:
云母电容、纸介电容、瓷介电容、涤纶电容、聚苯乙烯电容、聚丙烯电容、铝电解电容等。
3）按其工作电压不同分：
高压电容和低压电容。
4）按工作频率可分:
高频电容和彳氐频电容。
5）按极性可分:
无极性和有极性电容。
固定电容是指电容的容臺固走不变。
它分云母电容、纸介电容、瓷介电容、涤纶电容、聚苯乙烯电容、聚丙烯电容、电解电容等。
（1）云母电容
利用矿物材料云母作为介质构成的电容器,这种电容的性能优良，绝缘性高，耐压高,耐高温,漏电小，损耗小。
但电容臺一般较小,大约在4.7p~0.03pF之间，由于云母矿物产资源稀少,成本较高,所以现在一般较少看到。
云母电容用字母"
CY"
表示,额走耐压在250V〜7000V之间。
如图16所示。
（2）纸介电容
利用绝缘纸直接作为介质，它的介质材料取材方便、制作简单,成本较低，但是它的体积大，耐压较低,通电电流大，损耗大。
容呈的取值范围小,大约在1000PF-0.1MF之间,应用于要求不高的普通电路。
如图17所示。
纸介电容的字母表示为"
CZ"
额定耐
压在160V〜400V之间。
图16云母电容图17纸介电容
（3）瓷介电容
即介质材料为陶瓷，陶瓷的绝缘性能优良，而且还耐高温，容呈的取值范围在2PF-
0.047pF之间,耐压高达几千伏。
如图18所示。
瓷介电容体积较小，字母表示为
（4）涤纶电容
利用涤纶,聚苯乙烯塑料薄膜作为电容器的介质,它的成本低,体积小’但耐压不易做得很高，字母分别用"
CL"
涤纶表示，"
CB"
聚苯乙烯。
如图19所示。
图18瓷介电容图19涤纶电容
（5）铝电解电容
电解电容属于固走电容中的一种，它的结构较为特殊。
它的主要特点是电容呈大，耐压低，耐压高和电容呈大。
但体积较大。
逬年来随着生产水平和技术变革,使得耐压高电容呈大的大型电解电容往小体积发展,由于它的容呈大。
所以一般应用于低频电路中作滤波，耦合，旁路和退耦等作用。
如图20所示。
电解电容属于有极性电容,它不像固走电容在电路中可以不分正负极,它有一个固走的正极和负极。
在电路中正极接高电位,负极接地不可接错。
电解电容的符号是用：
CD"
表示的，它的容臺和耐压以及极性都直接标注在外壳上，有的在外壳上标"
+"
号，那么标有"
号相邻的那个引脚就是正极，另外一脚就是负极。
有的是在外壳上标有号的，那么相邻标有号的该脚就是负极,另一脚就是正极,针对新电容来说，引脚长的为正极,短的为负极,还有个别的是在电容器的外壳上没有标有"
号的,而标有该电容的容量及耐压，那么标有容呈和耐压数值的一端就为负极,另一端则为正极。
（6）铉电解电容
锂电解电容是以纯度很高的金属碳粉压成袒片作为正极,放在真空中烧结,再用电化学腐蚀法在钳片上形成氧化铉介质薄膜,然后,在介质薄膜上沉积一层固体的二氧化镭作为电解质,然后在电解质的外层喷一层金属形成负极，最终用环氧树脂封装成型（也有金属外壳封装的）。
迴电解电容如图21所示。
1电路符号和铝电解电容的符号一样。
常用"
CA"
表示,C—表示电容器的主称，A—表示铤电解。
容星范围从0.45UF~1000UF,耐压有6.3V、10V、16V、63V等。
由于铉电解电容的成本高，价格较贵，所以多用于较高档的电子电路中。
航天、通讯、高级汽车的ECU当中。
2特点:
稳走性好、寿命长。
锂氧化膜比铝氧化膜化学性能好（铝电解为电解液，而¥
旦氧化膜为袒粉烧结）,所以钳电解电容器可以长期储存，且漏电流小。
3体积小：
工作温度高、机械强度高。
工作溫度一般为85°
C~200°
C之间,且温度升高，漏电流减小，正好与铝电解电容相反。
图20铝电解电容图21¥
旦电解电容
11.电容器的型号命名方法
电容器的型号命名方法用3个字母表示，共有三部分来表示。
具体意义如下：
第一部分:
来表示电容器的主称。
第二部分：
表示介质材料的名称与代号。
纸介一Z铝电解一D云母一Y覩电解一N铉电解一A涤纶一L
聚苯乙烯一B聚丙烯——BB高频陶瓷一C低频陶瓷一T复合介质一H
举例：
表示涤纶电容器"
表示聚苯乙烯电容器"
CBB"
表示聚丙烯电容器第三部分：
表示容呈。
12、电容器的检测
电容器的质星高低及好坏可用万用表粗略判断。
如图22所示。
1.对于较小的电容检测与代换方法
对于容呈在4700PF级的电容，用万用表20M档测其两端之间电阻为无穷大，说明电容器基本上是好的。
如果有数值显示并且保持不变说明电容器已漏电。
还应注意检测时，两手不要碰触任一引脚，否则人体电阻就被检测了，结果就不准确了。
2•对于高于4700PF以上小于lpF的电容，可用200K以左右的档位来检测,这时万用表显于为小的数字，并迅速变为无穷大。
这说明电容器充电基本正常，可粗略判断电容器为好的，不可出现数字显示不变或无反应。
3.对于高于1茁以上的电容器可利用200K以前的档位来检测，也看它的数字显示应为数字从小到无穷大变化，检测时应控制万用表的档位使显示慢慢变化，不能太快，也不能太慢，应掌握适中。
4.对于有电容档位的仪表来说可直接用电容档来测量，值得提出的是用万用表只是粗略判断一下，不能测出电容器的电容量，所以要知道电容器的电容呈可用电容表来测。
图22电容器的检测
13•电容器的代换
电容器在各种电路中应用星比较大，故障率比较高,在选择电容或更换电容器时一定要注意。
因为电容的选择将直接决走电路的工作性能好坏，电容器选的不合适,电路工作受影响，严重时会遭到别的元件出故嚏，所以在更换前要注意:
1.更换电容器时,所需要更换电容器的容星必须是容量相同，但对于滤波、旁路用的电容器可以大一些，但不能小于原电容器的容呈。
2.必须保证电容器的耐压不能低于原电容器的耐压，只能高不能低，否则会发生发热击穿损坏。
3•电解电容器更换时一走要注意极性，正负必须搞清楚，不能接错,否则会发热击穿,严重时会造成爆炸而引起大面积故瞳。
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