类型的电容器

市场上有不同类型的电容器。区分不同类型电容器的关键因素是其结构中使用的电介质。一些常见的电容器类型是陶瓷,电解(包括铝电容器,钽电容器和铌电容器),塑料薄膜,纸和云母。

每个电容类型都有自己的优点和缺点。应用的特性和区域可能因一个电容器而异。因此,在选择电容器时,必须考虑以下许多因素之后。

尺寸例如电容的物理尺寸和值都很重要。

工作电压:这是电容器的重要特征。它指定可以在电容器上施加的最大电压。

漏电流电介质不是完美的绝缘体,所以只有少量的电流通过。这叫做漏电电流。

等效串联抵抗:电容器的端子具有少量的电阻(通常小于0.1Ω)。当高频使用电容器时,这种电阻成为问题。

这些因素决定了如何使用特定类型的电容器的方式和应用。例如,与类似电容范围内的陶瓷电容相比,电解电容器的额定电压更大。

所以它们通常用于电源电路。类似地,一些电容器具有非常低的漏电流,其他电容器具有非常高的漏电流。根据应用,应选择适当的电容。

电容器类型

在电容器电介质

固定电容器是比较常见的电容器类型。很难找到没有电容的电子电路。大多数电容器都是以建筑中使用的介质命名的。电容器结构中常用的一些介质有:

  • 陶瓷
  • 塑料薄膜
  • 云母
  • 玻璃
  • 氧化铝
  • 钽五氧化物
  • 五氧化二铌

后三种用于电解电容器。尽管在电容器的构造中使用了不同种类的介质,但电容器的功能并没有改变:在平行板之间以电荷的形式储存能量。

可变电容器

与电阻一样,电容器也可用作固定和可变类型。可变电容器是可以机械或电子改变电容的那些。这种电容器通常用于谐振电路(LC电路),用于在天线中调谐无线电和阻抗匹配。这些电容器通常称为调谐电容器。

还有另一种类型的可变电容器称为微调电容器。这些固定在PCB上,用于设备的校准。它们是无极化电容器,体积很小。它们一般不提供给老客户使用。可变电容器的电容非常小,通常在几皮法拉的量级(一般小于500pF)。

图1.变量和修剪电容器的特性

机械可变电容器由一组固定在转子轴线上的半圆形金属板组成。该装置放置在一组定子金属板之间。这类电容器的总电容值(C)是根据移动金属极板相对于固定金属极板的位置来确定的。当轴转动时,定极板与转子极板的重叠面积会发生变化,电容也会发生变化。

在本设计中,当两组金属板完全啮合在一起时,电容值一般处于最大值。高压型调谐电容器在板间有较大的气隙或空间,其击穿电压为千伏特。因此,这些介电电容器在调谐电路中非常有用。

形电容
电容器

机械可变电容器一般采用空气或塑料箔作为电介质。但真空可变电容器的使用正在增加,因为它们提供更好的工作电压范围和更高的电流处理能力。电容的情况下,机械调谐电容器可以改变使用螺旋上的电容。

在电子控制可变电容器的情况下,使用反向偏置二极管,其中耗尽层的厚度将根据施加的直流电压而变化。这种二极管被称为可变电容二极管或简单的毒物或容纳器。

陶瓷电容器

陶瓷电容器是电子工业中使用最多的电容器。亚博最新官网网址它们也是生产最多的电容器,每年生产超过1亿台。这个名字来自于陶瓷材料,它是在其结构中使用的介质。

陶瓷电容器是固定电容类型的电容器,它们通常很小(在物理尺寸和电容方面)。陶瓷电容器的电容一般在微细法拉(小于10µF)的范围内。它们是非极化型电容器,因此可以在直流和交流电路中使用。

陶瓷电容器

这些类型的电容器的构造非常简单。在任一侧涂有一个小陶瓷盘。因此,它们也称为盘电容器。陶瓷用作电介质(绝缘体)和银涂层将形成电极。

陶瓷层的厚度和组成将决定电容器的电气性能。为了获得较大的电容值,将多层这样的圆盘堆叠起来,形成多层陶瓷片电容器(MLCC)。现代电子学一般亚博最新官网网址由MLCC电容器组成。

与其尺寸相比,陶瓷电容器的电容大。为了实现这种大电容,陶瓷电容器的介电常数非常高。陶瓷电容器基于应用领域分为两类。

1级陶瓷电容器

由于其高稳定性和低损耗,常用于谐振电路中。第一类电容器中最常见的陶瓷是由二氧化钛(TiO)制成的2),含有少量锌、镁作为附加化合物。添加这些是为了实现最大可能的线性特性。

一类电容器具有低介电常数,因此效率在体积方面是相对较低的。因此,第1类电容器的电容范围较低。第一类电容器的电损耗非常低,损耗因数是0.15%。电容的值与施加的电压无关。

它们有一个线性温度系数。1类陶瓷电容器的所有这些特性使它们在应用中很有用,如高Q因子滤波器和振荡器电路,如锁相环。1级陶瓷电容器不怕老化。

2级陶瓷电容器

通常用于缓冲器,耦合电路和旁路系统,因为它们在体积方面的高效率。这种高容量效率是由于它们的高介电常数。2类电容器的电容将取决于施加的电压,并且对温度变化具有非线性变化。

与1类陶瓷电容器相比,其精度和稳定性都较低。2类电容器的陶瓷是由铁电材料如钛酸钡(BaTiO)制成的3.)添加剂如铝或铝的硅酸盐和铝的氧化物。

由于2类电容器中的高介电常数,具有比相同额定电压的1级电容器的尺寸更小的电容值。因此,它们用于缓冲器,滤波器和耦合电路,其中需要电容器以保持最小电容。2类电容器可以随时间年龄。

另一类陶瓷电容器也可称为3类,具有更高的介电常数和更好的体积效率。但是这种课程的电气特性与差的准确性和稳定性更差。

通常,与电解电容器相比,陶瓷电容器具有较少的ESR(相当于串联电阻)和漏电流。1级陶瓷电容器的工作电压高达1000V,2级陶瓷电容器上升至2000V。

陶瓷电容器的主要优点是其结构内部没有线圈,因此在电路操作期间没有引入电感因子。因此,陶瓷电容器适用于高频应用。

陶瓷电容器可在正常的两个引线通孔结构中提供,表面贴装(SMT)多层模式和专为PCB而设计的特殊引线电容器。经常使用通孔和表面安装陶瓷电容器。陶瓷电容器通常具有编码在其体上的3位数字,以识别Picofarad(PF)中的电容值。

这样,前两位数用于指示电容值,第三位指示要添加的零的数量。例如,具有标记153的陶瓷电容器将在picofarad中指示15和3零,其等同于15,000pf或15nf。

薄膜电容器

薄膜电容器是所有类型的电容器中最常用的电容器类型,其电介质特性具有差异。电容器是具有绝缘塑料薄膜的电容器作为其电介质,并且这些是非偏振电容器。

这些电容器的介电材料以薄层的形式存在,该薄层设置有金属电极,并且它伤到圆柱形绕组。薄膜电容器的两个电极可以是锌或金属化铝。

薄膜电容器的主要优点是其内部结构与其电极之间的直接连接在绕组的两端。这种与电极直接接触导致保持所有电流路径变短。该设计表现得像是并联连接的大量单独电容器。并且这种类型的电容器结构导致低欧姆损耗和低寄生电感。这些薄膜电容器用于交流电源应用,也用于高频应用。

用作薄膜电容器介质的塑料薄膜的一些例子是聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚苯硫醚和聚四氟乙烯。市场上的薄膜电容器容量范围从5pF到100uF。薄膜电容器也有不同的形状和风格,包括:

  • 包装和填充(椭圆形和圆形)类型:在这种情况下,电容器端用环氧树脂密封,电容器包裹在紧密的塑料带中。
  • 环氧案例(矩形和圆形):在这种类型的电容器是封装在一个模压塑料外壳,它是充满环氧树脂。
  • 金属密封(矩形和圆形):这些类型的电容器封装在金属管或罐,并与环氧树脂密封。

在目前,上述所有情况下的风格电容器可在径向和轴向两种类型引线。塑料薄膜电容器的主要优点是,与其他类型的纸张相比,它们在高温下运行良好。

这些电容器具有容差小、可靠性高、使用寿命长等优点。薄膜型电容器的例子是圆柱薄膜,矩形金属化薄膜和箔薄膜类型。它们如下所示。

轴向领导类型:

图2。圆柱轴向引线式薄膜电容器。

径向引线类型:

图3.伸出型铅型胶片电容。

图4.箔式薄膜电容器。

这些薄膜类型的电容器需要更厚的介质材料,以避免介质膜的穿孔和撕裂。因此,这些适用于低电容值和大尺寸。

电影电力电容器

薄膜电力电容器又称薄膜电力电容器。用于大功率薄膜电容器的建造技术和材料通常与普通薄膜电容器相似。然而,这些高功率额定值的电容器被用于电力系统和电力装置的应用。

功率薄膜电容器适用于各种应用。当与其串联连接电阻时,这些电容器用作缓冲或阻尼电容器。这些也用于近距离调谐或低旋转滤波器电路,用于过滤谐波,也用作脉冲放电电容器。

图5.Power胶片电容器。

陶瓷电容器

陶瓷电容器也称为“盘电容器”。与电解一样,这些也是主要使用的电容器类型。陶瓷电容器由两个或更多个交替层的陶瓷和金属构成。该陶瓷用作其电介质和金属作为其电极。这些陶瓷电容器是非偏振的固定型电容器。通常,陶瓷材料的电动行为可以分为与其稳定性有关的两种类别。它们是下面给出和解释的。

  • 1:具有高稳定性和低损耗的陶瓷电容,用于补偿温度在谐振电路应用中的影响。
  • 第2类:这些类型的电容器提供了缓冲旁路和耦合应用的高容量效率。

陶瓷电容器通常在其本体上有一个3位数的编码,以识别电容值,一般以皮法拉(pF)为单位。其中,前两位数字表示电容器的值,第三位数字表示要加的零的个数。

例如,标记为153的陶瓷电容器用皮法拉表示15和3个零,相当于15,000 pF或15nF。

图6。陶瓷电容器s

聚丙烯电容器

聚丙烯电容器是膜式电容器的众多品种之一。聚丙烯电容器是用聚丙烯薄膜作为介质的电容器。聚丙烯电容器的容量范围为100pf到10µF。

聚丙烯电容器的主要特点工作电压高,最高可达3000v。这种特性使得聚丙烯(pp)电容器在工作电压通常很高的电路中非常有用,例如功率放大器,特别是阀放大器,电源电路和电视电路。当需要比聚酯电容器更好的容忍度时,使用聚丙烯电容器。

聚丙烯电容器由于其高隔离电阻值也被用于耦合和存储应用。在100KHZ以下的频率下,它们也有稳定的电容值。这些聚丙烯电容器用于我们需要执行噪声抑制、耦合、滤波定时、阻塞、旁路和处理脉冲的应用。

图7。聚丙烯电容器

聚碳酸酯电容器

聚碳酸酯电容器是用聚碳酸酯材料作为其电介质的电容器。这些类型的电容容量范围为100pF ~ 10µF,工作电压高达400V DC。这些聚碳酸酯电容器可以在-55°C到+125°C的温度范围内工作而不降级。

这些电容器有很好的温度系数,由于这些原因,聚碳酸酯电容器是更好的。这些电容器由于其5%到10%的高容差水平而不用于高精度应用。聚碳酸酯电容器也用于交流应用。有时它们也被发现在开关电源中。

图8。聚碳酸酯电容器

银云母电容器

银云母电容器是电容器,由沉积一层薄的银云母材料作为其电介质。使用银云母电容器的原因是与任何其他类型的电容器相比,他们的高性能。

银云母电容器的耐受性为+/- 1%。这比当今市场上任何其他类型的电容器都要好得多。银云母电容器的温度系数明显优于其他类型的电容器。

这个值是正的,通常在35到75 ppm / C的范围内,平均值为+50 ppm / C。银云母电容器的电容值通常在几皮法拉到3300皮法拉之间。银云母电容器有非常高的Q水平,也有小的功率因数。银云母电容器的电压范围在100V到1000v之间。

银云母电容器用于射频振荡器。银云母电容器由于成本高,不能用于耦合和解耦应用。由于它们的尺寸,成本和其他类型的电容器的改进,这些现在没有使用。

图9。银云母电容器

电解电容器

电解电容器通常用于需要非常大的电容值的应用中。电解电容器具有覆盖有氧化层的金属阳极,通常用作其电介质。电容器的另一电极是非固体或固体电解质。

大多数电解电容器是极化的。这些电容器是根据其介电材料分类的。主要分为三类,分别是

  • 铝电解电容器:这里铝充当它的电介质。
  • 钽电解电容器:这里的五氧化二钽充当它的电介质。
  • 铌电解电容器:此处氧化铌作为其电介质

通常五氧化二钽的介电常数几乎是二氧化铝的三倍,但这个介电常数只决定尺寸。通常使用三种类型的电解质。它们如下:

  • 非固体(湿或液体):这些电容有近10ms/cm的导电性,这些是可与低成本。
  • 固体氧化锰:这些电容器具有近100ms/cm的导电性,同时也具有高质量和稳定性。
  • 固体导电聚合物:这类电容器导电率约为10000 ms/cm, ESR值<10mΩ。

电解电容器一般用于直流电源电路中。由于它们的电容值大,体积小,它们也被用于耦合和解耦以减少纹波电压的应用。电解电容器的主要缺点之一是其额定电压低。

电解电容图

图10。电解电容器图。

铝电解电容器

铝电容器是由铝箔上的氧化膜制成,中间有一条吸水纸,它被浸泡在电解液中,所有这些设计都可以密封在一个罐子里。铝电解电容器基本上有两种类型,它们是普通箔型和蚀刻箔型。

普通箔型电解电容器主要用于电源电路中的平滑电容器,刻蚀箔型电解电容器用于耦合直流闭塞和旁路电路。

铝电解电容器的电容范围为1uf - 47000uF,大容差为20%。额定工作电压范围可达500V。这些在市场上很便宜,很容易买到。

电容值和电压额定值可以用uF打印,也可以用后跟三位数的字母编码。这三位代表pF中的电容值,前两位代表数字,第三位是乘数。

图11。铝电解电容器。

钽电解电容器

钽电容器是以五氧化二钽为介质材料制成的电容器。钽电解电容器也是像铝电容器一样的极化电容器。钽电解电容器有湿(箔)和干(固体)两种类型。

钽电解电容器的第二端子小于当量铝电容器的端子,并且该端子由二氧化锰制成。

钽电解电容比铝电解电容的主要优点是更稳定,更轻,更小。它们的电容值范围从47nF到470uF,最大工作电压高达50V。这些比铝电解液要贵。

氧化钽电介质的性质是低漏电流和更好的电容稳定性。这些属性氧化物电介质原因在阻塞,旁通,去耦,过滤和定时应用中使用它们。并且这些性质也比氧化铝的介质好得多。

图12。钽电容器。

超级电容器

超电容器也称为超电容或电双层电容器。这些电容器用薄电解质分离器制成,薄电解质分离器侧翼与活性炭离子侧翼。它与常规电容器不同,超级电容器的电容值非常高,并且毫巴的电压范围为2.3V至2.75V。

超级电容器根据它们的电极设计分为三种类型

  • 双层电容器:这些电容器具有碳电极或其衍生物。
  • 伪电容器:这些电容器有金属氧化物或导电聚合物电极。
  • 混合电容器:这些电容器具有不对称电极。

超级电容器主要用于应用中,需要非常大量的充电/放电循环,其中需要长时间寿命,并且在短时间内需要大量的功率。超级电容器的典型应用范围来自Milliamp电流和毫克的功率,持续时间几分钟到几个放大器电流和几公斤瓦的电力较短。这些超级电容器通常用作临时电源,作为替换电池。

图13. uper电容器。

6的反应

  1. 嗨,我喜欢你对电容类型的解释。亚博彩票下载你能写一些关于机器人应用程序的东西,因为我们需要亚博彩票下载高性能吗?

    谢谢

  2. 我没有双极电解的指示,也没有哪种类型的薄膜电容器是高保真应用的最佳选择,例如噪音

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