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电子市场上主要的电容器种类

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-01-25 10:55:00【

市场上有各种不同类型的电容器,每种电容器都有自己的特性和应用可用的电容器类型包括用于振荡器或无线电电路的非常小的精密微调电容器,以及用于高压功率校正和平滑电路的大功率金属罐型电容器。

通常关于板之间使用的电介质进行不同类型电容器之间的比较。与电阻器一样,也有可变类型的电容器,它们允许我们改变它们的电容值以用于无线电或“频率调谐”型电路。

商业类型的电容器由金属箔制成,所述金属箔与石蜡浸渍纸或聚酯薄膜作为介电材料的薄片交织。一些电容器看起来像管子,这是因为金属箔板被卷成圆柱形以形成小包装,绝缘介电材料夹在它们之间。小电容器通常由陶瓷材料构成,然后浸入环氧树脂中以密封它们。 

无论哪种方式,电容器在电子电路中起着重要作用,因此这里有介绍一些更“常见”的电容器类型。

 

电介质电容器

电介质电容器通常是可变类型的,电容器的连续变化是调谐发射器,接收器和晶体管无线电所必需的。可变介电电容器是多板空气间隔类型,其具有一组固定板(定子叶片)和一组在固定板之间移动的可移动板(转子叶片)。移动板相对于固定板的位置决定了总电容值。当两组板完全啮合在一起时,电容通常最大。 高压型调谐电容器在板之间具有相对大的间距或气隙,击穿电压达到数千伏。

可变电容器符号

除了连续变量类型之外,还可以使用称为微调器的预置型可变电容器。 这些通常是小型设备,可借助于小螺丝刀调整或“预设”到特定电容值,并且可提供500pF或更小的非常小的电容并且是非极化的。

薄膜电容器类型

薄膜电容器是所有类型电容器中最常用的电容器,由相对较大的电容器系列组成,不同之处在于它们的介电特性。这些包括聚酯(聚酯薄膜),聚苯乙烯,聚丙烯,聚碳酸酯,金属化纸,特氟隆等。薄膜型电容器的电容范围从5pF到100uF不等,具体取决于电容器的实际类型及其额定电压。薄膜电容器还有各种形状和外壳类型,包括:

§ 包裹和填充(椭圆形和圆形) - 电容器用紧密的塑料带包裹,端部填充环氧树脂以密封它们。

§ 环氧树脂外壳(矩形和圆形) - 电容器封装在模塑塑料外壳中,然后用环氧树脂填充。

§ 金属气密密封(矩形和圆形) - 电容器封装在金属管中或可以再用环氧树脂密封。

具有轴向和径向引线中的所有上述案例样式。

使用聚苯乙烯,聚碳酸酯或聚四氟乙烯作为其电介质的薄膜电容器有时被称为“塑料电容器”。 塑料薄膜电容器的结构类似于纸薄膜电容器的结构,但使用塑料薄膜代替纸。 与浸渍纸类型相比,塑料薄膜电容器的主要优点是它们在高温条件下运行良好,具有较小的公差,非常长的使用寿命和高可靠性。 薄膜电容器的例子是矩形金属化薄膜和圆柱形薄膜和薄片类型,如下所示。

径向引线型

 

引线型电容器

 

 

轴向引线型

 

 轴向型电容器

 

 

薄膜和箔类型的电容器由细长的薄金属箔条制成,其中介电材料夹在一起,缠绕成紧密的卷,然后密封在纸或金属管中。这些薄膜类型需要更厚的介电薄膜以降低薄膜中撕裂或刺破的风险,因此更适合于较低的电容值和较大的外壳尺寸。

金属化箔电容器将金属化的导电膜直接喷涂到电介质的每一侧上,这赋予电容器自愈性能,因此可以使用更薄的电介质膜。 对于给定的电容,这允许更高的电容值和更小的外壳尺寸。薄膜和箔电容器通常用于更高功率和更精确的应用。

 

陶瓷电容器

通常称为陶瓷电容器或圆盘电容器是通过用银涂覆小瓷器或陶瓷圆盘的两侧而制成的,然后将它们堆叠在一起以制成电容器。 对于非常低的电容值,使用约3-6mm的单个陶瓷盘。 陶瓷电容器具有高介电常数(High-K)并且可用,因此可以在小的物理尺寸中获得相对高的电容。 

它们表现出电容对温度的大的非线性变化,因此用作去耦或旁路电容,因为它们也是非极化器件。陶瓷电容器的值范围从几皮法到一微法或两微法( μF ),但它们的额定电压通常非常低。

陶瓷类型的电容器通常在其主体上印有3位代码,以识别它们以皮法为单位的电容值。 通常,前两位数字表示电容器值,第三位数字表示要添加的零点数。 例如,具有标记103的陶瓷盘电容器将表示皮秒表中的10和3,其等于10,000pF或10nF 。

同样地,数字104将表示以皮法为单位的10和4,其等于100,000pF或100nF ,依此类推。 因此,在上面的陶瓷电容器的图像上,数字154表示以皮法为单位的15和4,相当于150,000 pF或150nF或0.15μF 。 字母代码有时用于表示其公差值,例如: J = 5% , K = 10%或M = 20%等。

电解电容器

当需要非常大的电容值时,通常使用电解电容器 。 这里不使用非常薄的金属薄膜层用于其中一个电极,而是使用果冻或糊状形式的半液体电解质溶液,其用作第二电极(通常是阴极)。

电介质是非常薄的氧化物层,其在生产中电化学生长,膜的厚度小于10微米。 该绝缘层很薄,因为板之间的距离d非常小,所以可以制造具有大电容值的电容器,用于小的物理尺寸。 

大多数电解类型的电容器都是极化的 ,即施加到电容器端子的直流电压必须具有正确的极性,即正极端子正极,负极端子负极,因为不正确的极化会破坏绝缘氧化层可能导致永久性损坏。

所有极化电解电容的极性都清楚地标有负号,表示负极,必须遵循此极性。

电解电容器通常用于直流电源电路,因为它们具有较大的电容和较小的尺寸,有助于降低纹波电压或用于耦合和去耦应用。 电解电容器的一个主要缺点是它们的额定电压相对较低,并且由于电解电容器的极化,因此它们必须不能用于AC电源。电解质通常有两种基本形式; 铝电解电容器和钽电解电容器 。

电解电容器

1.铝电解电容器

基本上有两种类型的铝电解电容器 ,平箔型和蚀刻箔型。 氧化铝膜的厚度和高击穿电压使这些电容器的尺寸具有非常高的电容值。电容器的箔板用DC电流阳极氧化。 该阳极氧化过程设定板材的极性并确定板的哪一侧是正的而哪一侧是负的。

蚀刻的箔类型与普通箔类型的不同之处在于,阳极和阴极箔上的氧化铝已经过化学蚀刻以增加其表面积和介电常数。 这提供了比相同值的普通箔类型更小尺寸的电容器,但是具有与普通类型相比不能承受高DC电流的缺点。 它们的公差范围也非常大,最高可达20%。 铝电解电容器的典型电容值范围为1uF至47,000uF。

蚀刻箔电解质最好用于耦合,直流阻断和旁路电路,而普通箔类型更适合作为电源中的平滑电容器。 但铝电解电容是“极化”器件,因此反转引线上施加的电压将导致电容器内的绝缘层与电容器一起被破坏。 但是,如果损坏很小,电容器内使用的电解液有助于修复损坏的板。

由于电解质具有自我修复受损板的性质,因此它还具有对箔板进行再次阳极氧化的能力。 由于阳极氧化过程可以逆转,电解质具有从箔上除去氧化物涂层的能力,如果电容器以反极性连接将会发生。 由于电解质具有导电能力,如果去除或破坏氧化铝层,电容器将允许电流从一个板传递到另一个板,从而破坏电容器,“因此要注意”。

2.钽电解电容器

钽电解电容器和钽珠有湿(箔)和干(固)电解两种类型,最常见的是干燥或固体钽。固体钽电容器使用二氧化锰作为其第二端子,并且物理上小于等效的铝电容器。氧化钽的介电特性也比氧化铝的介电特性好得多,泄漏电流更低,电容稳定性更好,这使得它们适用于阻塞,旁路,去耦,滤波和定时应用。

此外,钽电容虽然是极化的,但可以容忍与铝类型相比更容易连接到反向电压,但额定工作电压要低得多。固体钽电容器通常用于交流电压与直流电压相比较小的电路中。

然而,一些钽电容器类型包含两个电容器一对一,连接负到负以形成“非极化”电容器,用于低压AC电路中作为非极化器件。通常,通过极性标记在电容器主体上识别正极引线,其中钽珠电容器的主体是椭圆形几何形状。电容的典型值范围为47nF至470uF。

铝和钽电解电容器

 

铝电解和钽电解

 

电解电容器是一种广泛使用的电容器,因为它们成本低,体积小,但有三种简单方法可以破坏电解电容器:

· 过压 - 过高的电压会导致电流通过电介质泄漏,从而导致短路。

· 反转极性 - 反向电压将导致氧化层自毁并失效。

· 过热 - 过热会使电解液变干,缩短电解电容器的使用寿命。

 

 

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