电容nu电容耦合是什么意思思

电容180kgs什么意思_百度知道
电容180kgs什么意思
很多时候都是划算的,会立即产生波动而引发反馈电路动作,在负载发生瞬变的时候,这个快速的响应,有些时候,ESL一般也越大,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵。   不过事情也有例外。   由ESR引发的电路故障通常很难检测,出现问题的几率很小,电容的绝缘介质有损耗,而并联则会减少之。但是有了ESR,再加上电容制作工艺的进步,ESR也会引起电路在功能上发生变化,也比较少使用,而铝电解电容则高于这个数值。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中,低ESR的电容。   所以在多数场合,翻译过来就是“等效串连电阻”,形成一个低ESR的大容量电容,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。简单的做法是。ESL经常会成为ESR的一部分,并且电容器的体积&#47,电容也存在一个和电感类似的品质系数Q,我们认为电容上面电压不能突变,这会降低电容的滤波效果。   ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义,以牺牲一定的瞬态性能为代价,引起电路失效甚至损坏等严重后果。牺牲一定的PCB空间,表现为就像一个电阻跟电容串连在一起,自身不会产生任何能量损失。   同样的,往往比高ESR的有更好的表现;容量受到严格限制的时候,有一定ESR的电容,并且ESL也会引发一些电路故障,将两个电容串连,有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆,ESL的比例太小,但是实际上。   理论上,如果无法选择电容的具体参数,当突然对电容施加一个电流,电压会从0开始上升,也就是等效串联电感。   实际上,比如串连谐振等。   顺便,通常的,这个系数反比于ESR,并且和频率相关,尤其是功率管的响应速度比较慢,所以很多开关电源采取的并联的策略,可以尝试在电容上人为串连一个小电阻来模拟ESR的影响,意味着,是EquivalentSeriesResistance三个单词的缩写。这个损耗在外部。   比如在稳压电路中,而且容量越大的电容,各种原因导致电容变得不“完美”,在振荡电路等场合,用多个ESR相对高的铝电解并联。   和ESR类似的另外一个概念是ESL。但是相对容量来说,而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了,电容因为自身充电,获取了后续的快速调整能力,所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”,太低的ESR反而会降低整体性能,一个完美的电容,现在已经逐渐忽略ESL,需要更低ESR的场合更多。早期的卷制电感经常有很高的ESL,换来器件成本的减少。   ESR是等效“串连”电阻,电阻自身会产生一个压降。这时候,会增大这个数值,这个ESR也被用来做一些有用的事情。无疑的,都使用低ESR的电容器,所以很多高质量的电源啦一类的。   比如,在仿真的时候,钽电容的ESR通常都在100毫欧以下,因为制造电容的材料有电阻,而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视
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深入探讨电容的种类和作用
电容容量误差表
符&号&F&G&J&K&L&M
允许误差&±1%&±2%&±5%&±10%&±15%&±20%
如:一瓷片电容为104J表示容量为0.&1&uF、误差为±5%
电容的种类和用途
<span 纸介电容纸介电容
<span 用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。
用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。
<span 用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。
铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。
<span 结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。
金属化纸介电容
<span 结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。
油浸纸介电容
<span 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。
铝电解电容
<span 它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。
钽、铌电解电容
<span 它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。
半可变电容
<span 也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。
<span 它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在晶体管收音机中。
NPO(COG):电气性能最稳定,基本上不随温度、电压与时间的改变面改变,适用于对稳定性要&求高的高频电路;
X7R(2X1):电气性能较稳定,在温度、电压与时间改变时性能的变化并不显著,适用于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的鉴频电路,由于X7R是一种强电介质,因面能造出容量比NPO介质更大的电容器;
Y5V(2F4)(Z5U):具有较低高的介电常数,常用于生产比容较大的、标称容量较高的大容量电容器产品,但其容量稳定性较X7R差,容量、损耗对温度,电压等测试条件较敏感。&
名称:铝电解电容
_a&#22;nZMM)&#28;&#01; &
B&#07;&#27;Nn&#30;JKC&#28; &
电容量:0。47--10000u
@q&#25;&#21;^ }bm &
额定电压:6。3--450V
w)&#15;*&#05;J&#29;f & &
主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大
!Y&#08;&#04;5RbDY &
应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等
D 4Z&#31;|gNqw &
&#21;&#22;&Pg^j7&#25;,
名称:但电解电容(CA)铌电解电容(CN)
&#30;CV&#16;'W=K&#22;+ &
符号: &#24;W
&&#26;_&#17;&#22;87 &
电容量:0。1--1000u
s&#23;lm&#17;&#23;@q&#06; &
额定电压:6。3--125V
&#26;&#03;+&#02;j&#04;M9&#04;' &
主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容
&#18;{Nz&T6/7 &
应用:在要求高的电路中代替铝电解电容
M[&#21;&#02;BFs=9o &
&#22;e&#08;5&#19;f]w&#21;U
名称:空气介质可变电容器
'N&#02;&#16;V70JbO &
符号: &#19;AJ98dO56
可变电容量:100--1500p
G&#05;db`&#20;0C &#08; &
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
w~m67wAWf &
应用:电子仪器,广播电视设备等
!E;m8SEH| &
+&#27;&#31;
/&#29;Wm&( &
名称:薄膜介质可变电容器
\&#14; m=L: &#31;Z &
符号: &#17;!8
x&#06;&#24;Df &
可变电容量:15--550p
&#15;hZhPwogi9 &
主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大
-lT7}K'^&#21;X &
应用:通讯,广播接收机等
&#08; oRVU5wK= &
&#16;n&#02;kWO5uj+ &
名称:薄膜介质微调电容器
c] D Eu//] &
符号: 1 o&#28;W&#02;&EU!
可变电容量:1--29p
kJDK&#01;[&#20;'&&#01; &
主要特点:损耗较大,体积小
cRcNn)}#c` &
应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿
&#26;v TA &#16;`)e &
L&#30;w=kT/&#22;&#27;&#24;
名称:陶瓷介质微调电容器
W&#05; 8^&#08;,W &#16; &
6&#27;v&#07;M&#20; V-s &
可变电容量:0。3--22p
c4N&#18;+C2r &
主要特点:损耗较小,体积较小
&#21;4\&m &#28;%&#19;3 &
应用:精密调谐的高频振荡回路 ?
w&#18;&#05; vJDQ &
hsx?U&#06;&#29;GfU &
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.
!|E)&,Q~&#14;) &
独石电容的特点:
J\&#27;&#20;|C+S&#06;v &
电容量大、体积小、可*性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。
T&#24;@!*L&#21;Fn&#28; &
应用范围: W
&#26;&#04;k =aAZ &
广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。
&#24;RMYPxh&#02;lQ &
容量范围:
0dCHr&&#25;z(&#15; &
0.5PF--1UF
Q6O9)E~&#18;-o &
耐压:二倍额定电压。
?|&#04;`&#02;K&#06;&#05;4&#21; &
里面说独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,1型
+A&#29;zi38m8P &
性能挺好,但容量小,一般小于0。2U,另一种叫
]f1 pT&#01;:'&#17; &
II型,容量大,但性能一般。 &#26;*:Gz&#06;&#22;b#9
名称:云母电容(CY)
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符号: g~QUU&#24;
电容量:10p--0。1u
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额定电压:100V--7kV
3a@ Vd3\Cc &
主要特点:高稳定性,高可*性,温度系数小
X)&#01;e%=~++ &
应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路
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WPX{h{ ]E[ &
名称:高频瓷介电容(CC)
jQoBh*QQmm &
符号: U}&#04;km&S0#
电容量:1--6800p
&#04;h&#19;&#21;&&#25;U{L&#21; &
额定电压:63--500V
&#15;&Ut&#23; ?&bA &
主要特点:高频损耗小,稳定性好
{&#03;LM k!s| &
应用:高频电路
Y'&#19;Xl&#28;O\,&#07; &
635p&#04;wW *[ &
名称:低频瓷介电容(CT)
&#02;o&#06;R&#27;+!#DW &
符号: &#25;5
n|&#18;&#07;&#28;6r &
电容量:10p--4。7u
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额定电压:50V--100V
D5!6BO&#03;0X&#14; &
主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差
k,^!e9&#31;&#04;X* &
应用:要求不高的低频电路
_Fz;&#22;\m&#26;3\ &
$R&#06;R&#28;&D?&#28;J
名称:玻璃釉电容(CI)
|,&#05;`./{RFP &
符号: &#25;C0`t&
电容量:10p--0。1u
g,&#15;o&#30;T0&#14;`T &
额定电压:63--400V
Fr?cB&#15;qXT& &
主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)
X1/&#31;$jS&#04;;&#30; &
应用:脉冲、耦合、旁路等电路
ricm%&#19;_G$s &
名称:聚酯(涤纶)电容(CL)
a?&#02;S:.a$&#27;& &
符号: }&#27;Qh0
电容量:40p--4u
k&#07;%&#31;m=u&#19;&#22;g &
额定电压:63--630V
ZE4ZJ&:Ax &
主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差
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应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路
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}&#20;&#07;fQyy&#01;vf &
名称:聚苯乙烯电容(CB)
V&_Su=@F2H &
sLtD&#17;&#19;yvj= &
电容量:10p--1u
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额定电压:100V--30KV
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主要特点:稳定,低损耗,体积较大
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应用:对稳定性和损耗要求较高的电路
&#29;O9H&#03;&#26;]m &
'R&#26;&#27;&8&#27;{+=
名称:聚丙烯电容(CBB)
RIq$&#17;t&#14;o&&#24; &
4`O+5!&&#05;{^ &
电容量:1000p--10u
ve&#03;&#06; &#04;H&#23;&#04;r &
额定电压:63--2000V
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主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差
&#30;Z\ &#29;&#28;pIUw &
应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路
三、电容的作用
1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路
4.滤波:这个对DIY而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。
5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。
7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。(如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
DIYMMDIYIT
在开始之前我们还是先向大家介绍一下本文的行文格式。为了方便大家阅读,本文由PCPOP编辑――小地,和业内资深的硬件专业人士――阻容先生以对话的形式进行。本文的主体内容均由阻容先生提供。
&&& 小地:OK,阻容先生,先向我们介绍一下,什么是电容?
&电容是最基本的电子元器件
阻容:电容就是两块导体中间夹着一块绝缘体构成的电子元件,就像三明治一样。电容是电子设备中最基础也是最重要的元件之一。电容的产量占全球电子元器件产品(其它的还有电阻、电感等)中的40%以上。基本上所有的电子设备,小到闪盘、数码相机,大到航天飞机、火箭中都可以见到它的身影。作为一种最基本的电子元器件,电容对于电子设备来说就象食品对于人一样不可缺少。
小小一颗电容却是一个国家工业技术能力的完全体现,尤其是高档电容所代表的是本国精密加工、化工、、材料、基础研究的水平(美国、日本是世界上电容设计研究能力最高的两个国家)大家千万别小看它,其高档产品的设计制造要求甚至不亚于CPU。同样是这棵不起眼的电容,上到神五,下到U盘,可以说有
电源的地方就有它。
&电容是无处不在的
&&& 电容的用途非常多,主要有如下几种:
&&& 1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
&&& 2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
&&& 3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路
&&& 4.滤波:这个对DIY而言很重要显卡上的电容基本都是这个作用。
&&& 5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
&&& 6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。
&&& 7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
&&& 8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
&&& 9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。(如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
&&& 小地总结:看完这章,大家可能开始对电容感兴趣了。
小地:看完上一章之后我们对电容已有了基本的了解,那现在我们再深入一点,请介绍一下如今电容的种类好吗?我们常听说什么铝电容,钽电容……,能不能为我们系统地介绍一下电容的分类呢?
阻容:刚才我们说过,电容就是两块导体(阴极和阳极)中间夹着一块绝缘体(介质)构成的电子元件。电容的种类首先要按照介质种类来分。这当中可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。不同介质的电容,在结构、成本、特性、用途方面都大不相同。
&陶瓷电容常用在超高频器件例如GPU上
&&& 无机介质电容器:包括大家熟悉的陶瓷电容以及云母电容,在CPU上我们会经常看到陶瓷电容。陶瓷电容的综合性能很好,可以应用GHz级别的超高频器件上,比如CPU/GPU。当然,它的价格也很贵。
&&& 有机介质电容器:例如薄膜电容器,这类电容经常用在音箱上,其特性是比较精密、耐高温高压。
&&& 双电层电容器:这种电容的电容量特别大,可以达到几百f(f=法,电容量单位,1f=1000000μf)。因此这种电容可以做UPS的电池用,作用是储存电能。说句题外话,如果把地球算做一个孤立导体的话,那么它的容量只有700μf,还不如主板上用的一个铝电容。
&&& 电解电容器:由于主板、显卡等产品使用的基本都是电解电容,因此这是我们要讲的重点。大家熟悉的铝电容,钽电容其实都是电解电容。如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话,那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。我国电解电容年产量300亿只,且年平均增长率高达30%,占全球电解电容产量的1/3以上。
大家别小看电解电容,它其实是一个国家的工业能力和技术水平的反映。世界上最先进的电解电容的设计和生产国是美国和日本,顶级的电解电容器的生产工艺要求非常高,别看我国电解电容产量这么高,可是各项核心技术都掌握在其它国家手里,我国也就能算来料加工的“世界工厂”而已,自主力量还很薄弱,并且生产的产品也都以低档的为主。
小地总结:知道电容的分类后,至少你不会再说什么“铝电容比电解电容好”一类的鬼话了。
小地:我认为电解电容和DIY玩家的关系最密切,那么,请继续为我们介绍它吧。
阻容:在了解电容的分类后,我想大家已经知道,和DIY玩家最切实相关的还属电解电容,所以我们接下来主要讲的也是它。首先让我们了解一下电解电容的性能特点,这样我们才能清楚为什么主板、显卡以及几乎所有的计算机设备里面都使用到了电解电容:
&&& 电解电容器特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。
&&& 电解电容器特点二:额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μf甚至几f(但不能和双电层电容相比)。
&&& 电解电容器特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。
目前,新型的电解电容发展的非常快,某些产品的性能已达到无机电容器的水准,电解电容正在替换某些无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛,基本上,有电源的设备都会使用到电解电容。例如通讯产品,数码产品,汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。由于技术的进步,如今在小型化要求较高的军用电子对抗设备中也开始广泛使用电解电容。
&&& 小地总结:有电源的地方就有电解电容,它价格便宜,使用在几百上千元的主板、显卡上是再合适不过了。
1GAMMA260SMT0.01S/CMESR
0.1S/CMESR500
3TCNQTCNQTCNQ90TCNQTCNQOSCONTCNQ20KHZ1MHZTCNQTCNQ+TCNQ1S/CM10010
SMTTCNQTCNQ
4TCNQPPYPEDT
7019852000PPY
PPYPEDT100S/CMTCNQ100300SMT
6800 UltraNVIDIACHEMICON
PS/16V16ESRGF
6800 Ultra
TCNQPPYPEDT
PCBSMTSMTSMTSMT
500MHzCHEMICONPS
在以上表格当中,红线代表铝聚合物导体电容,绿色虚线表示普通铝电解液电容,蓝色虚线表示钽二氧化锰电容,黄色虚线表示超大容量(1000μF)、超大体积(后面的“Φ”符号代表了各自的体积)的铝电解液电容。表格的X轴线表示频率,Y轴线表示阻抗,Y轴的阻抗数值越低,ESR值就越低,性能就越好。
这个表格体现的是在频率逐步提升的情况下,不同种类电容的性能变化。可以看出,当频率达到10KHz以上的时候铝聚合物导体电容的ESR值继续保持在较低的水平,当达到100KHz的时候,其ESR值低于其它所有类型的电容,包括钽电容和容量为1000μF的铝电解液电容(注意:两者的体积比例为300:5000),而该电容的容量仅为47μF。到了1MHZ,铝聚合物导体电容优势更明显。
&&& 以上这4个表格代表的是陶瓷电容(左边两个表格)和TCNQ有机半导体电容(右边两个表格),在施加电压为0V(上表)和20V(下表)的两种情况下,其ESR值的波动。可以看出,陶瓷电容在20V电压,频率接近100KHz的时候ESR出现了剧烈的波动。而TCNQ电容的ESR值则保持平滑的曲线。新电解材料的使用使电解电容在某些方面比电容的王者陶瓷电容更有优势。
&&&&当极性接反并施加2倍额定电压和20A电流时不同阴极钽电容的反映:如上图,使用二氧化锰为阴极的钽二氧化锰电容全部爆炸,而使用PPY为阴极的钽固体聚合物电容虽然全部报废,但表面无损。这反映了二氧化锰阴极电容和聚合物电容在安全性上的差异。
钽电解电容简介
&&& 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。钽电容器外形多种多样,并容易制成适于表面贴装的小型和片型元件。适应了目前电子技术自动化和小型化发展的需要。虽然钽原料稀缺,钽电容价格较昂贵,但由于大量采用高比容钽粉(30KuF.g-100KuF.V/g),加上对电容器制造工艺的改进和完善,钽电解电容器还是得到了迅速的发展,使用范围日益广泛。钽电容器不仅在军事通讯,航天等领域广泛使用,而且使用范围还在向工业控制,影视设备、通讯仪表等产品中大量使用。
&&&&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。小型化、片式化配合SMT技术下方兴未艾,片式烧结钽电容器已逐渐成主流。
&&&&固体钽电容器电性能优良,工作温度范围宽,而且形式多样,体积效率优异,具有其独特的特征:
钽电解电容器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。
&&&&此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体,不能单独存在。因此单位体积内所具有的电容量特别大。即比容量非常高,因此特别适宜于小型化。
在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。
钽电解电容器具有非常高的工作电场强度,并较任何类型电容器都大,以此保证它的小型化。
钽电解电容器可以非常方便地获得较大的电容量,在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。
&&& 具有单向导电性,即所谓有“极性”,应用时应按电源的正、负方向接入电流,电容器的阳极(正极)接电源“+”极,阴极(负极)接电源的“-”极;如果接错不仅电容器发挥不了作用,而且漏电流很大,短时间内芯子就会发热,破坏氧化膜随即失效。
工作电压有一定的上限平值,但这方面的缺点对配合晶体管或集成电路电源,是不重要的。
&&&&电解电容器一般认为是一种性能优良,使用寿命长的电子元件,它的失效率正常时可达七级。但它总还是符合电子元器件的失效普遍规律,即澡盆形失效曲线,前期失效可在老炼过程中剔除。因此只有随机失效的可能性。而这种无效即有制造工艺控制问题,还常常伴随产品在使用过程的不当或超载所致,综合说来大约有三种模式即电流型、电压型和发热型。
&&&&钽电解电容器具有储藏电量、进行充放电等性能,主要应用于滤波、能量贮存与转换,记号旁路,耦合与退耦以及作时间常数元件等。在应用中要注意其性能特点,正确使用会有助于充分发挥其功能,其中诸如考虑产品工作环境及其发热温度,以及采取降额使用等措施,如果使用不当会影响产品的工作寿命。
&&& 烧结型固体
电解质片状钽电容器
烧结型固体电解质柱状树脂包封钽电容器
烧结型固体电解质金属壳钽电容器
烧结型液体电解质金属壳钽电容器
烧结型固体电解质端帽式钽电容器
贴片电容的种类和特点
单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件,就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册。&
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。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。&
一 NPO电容器&
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。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0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。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,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。&
封 装 DC=50V DC=100V&
---1000pF 0.5---820pF&
---1200pF 0.5---1800pF&
---5600pF 560---2700pF&
pF---0.033μF 1000pF---0.018μF&
NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。&
二 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变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。&
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。&
封 装 DC=50V DC=100V&
pF---0.056μF 330pF---0.012μF&
pF---0.15μF 1000pF---0.047μF&
pF---0.22μF 1000pF---0.1μF&
μF---1μF 0.01μF---0.56μF&
三 Z5U电容器&
Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%。&
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。下表给出了Z5U电容器的取值范围。&
封 装 DC=25V DC=50V&
μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF&
μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF&
μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF&
μF---1μF 0.01μF---1μF&
Z5U电容器的其他技术指标如下:&
工作温度范围 +10℃ --- +85℃&
温度特性 +22% ---- -56%&
介质损耗 最大 4%&
四 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高达4.7μF电容器。&
Y5V电容器的取值范围如下表所示&
封 装 DC=25V DC=50V&
μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF&
μF---1μF 0.01μF---0.33μF&
μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF&
μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF&
Y5V电容器的其他技术指标如下:&
工作温度范围 -30℃ --- +85℃&
温度特性 +22% ---- -82%&
介质损耗 最大 5%&
阻容:技术的发展是日新月益的,前几年我还在为电解电容能否工作在音频(20KHZ)上和人争执,转眼现在新电解电容都在挑战20MHZ了。这几年我遇到无数设计上因为电容选择错误而导致恶性后果的事件(比如耕宇4200显卡花屏退货,XX厂主板电容爆浆),也看到不少厂商和所谓“高手”在电容上误导消费者。
最令人担心的是现在很多电子设计人员都没能注意到电容的地位越来越举足轻重,技术的发展已使电容脱胎换骨了,忽视对它们的研究是很危险的。还好我们国家还是有不少真正的人才在关注(比如西安交大和电子科大)。为了让我们在基础电子领域不落后先进国家太远,笔者斗胆写点科普的东西(真正的研究人员往往不屑做)。
在搜集了两年资料以及利用笔者可以参考内部资料的特权(基本上很多电容厂对配方和材质都是保密的,小日本尤其如此)后写就此文,希望读者特别是年轻读者能抓紧时间投入到基础研究中去,特别感谢PCPOP小地和李想以及我的朋友谷毅等人的大力协助,没有他们的帮忙我不可能那么勤奋地准备文章,仅以此文献给广大读者和那些为我国基础电子产业默默奉献的栋梁。
&&& 本篇主要讲解电容的基础知识,例如各个种类的电容及其基本性能等等。在下篇当中,我们的文章内容将由理论转为实战。我们将会大家介绍电容的制造过程,以及具体几款电容的性能、设计实例等等。最后,我们还将为大家介绍常见的电容品牌的特色。请大家期待!
什么是安规电容
什么是安规电容 X 电容 Y电容
根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容, 1. X电容是指跨于L-N之间的电容器,
2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。 (L=Line, N=Neutral, G=Ground)
X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差e在于: 1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV,
2. X2耐高压小于等于2.5 kV, 3. X3耐高压小于等于1.2 kV
Y电容底下又分为Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差e在于: 1. Y1耐高压大于8 kV, 2.
Y2耐高压大于5 kV, 3. Y3耐高压 n/a 4. Y4耐高压大于2.5 kV
X,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用.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 Ⅲ X2
≤2.5kV Ⅱ X3 ≤1.2kV ―― 安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围 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
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
在滤波电路上有X电容,就是跨接L-N线;Y电容就是N-G线。在安规标准上有按脉冲电压分X1,X2,X3电容;按绝缘等级来分Y1,Y2,Y3来分。(这些都不是按什么材质来分的,以后多学习。)至于安规标准各个国家有一些差别,但额定电压无非就是250和400。各大厂家做的安规电容就是要满足这个安规标准的需求,一个安规电容可以满足Y电容的要求,也有可以做成满足X电容要求。所以就有的安规电容上标X1Y1,X1Y2...
火线与0线之间接个电容就是是X,而火线与地线之间接个电容像个Y。由于火线与0线直接电容,受电压峰值的影响,避免短路,比较注重的参数就是耐压等级,在电容值上没有定限制值。火线与地线直接电容要涉及到漏电安全的问题,因此它注重的参数就是绝缘等级,正如
bai所说的,太大的容值电容会在电源断电后对人对器件产生影响。
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