首页 网站首页 工业品 电子元器件 查看内容

企业新闻营销 2024-3-28 10:39 6605 1

新手硬件工程师都知道的电容知识,你居然还不知道?


说到电子产物,电容算是一种常用的器件了,不管电源电路、音频电路、射频电路都统统离不开它,明天就来一路分享下电容的根本常识

一、电容的寄义

电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷的蕴藏量,记为C,国际单元是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则障碍了电荷移动而使得电荷积累在导体上,形成电荷的积累蓄存,贮存的电荷量则称为电容。

电容的公式为:C=εS/4πkd 。

其中,ε是一个常数,S为电容极板的正劈面积,d为电容极板的间隔,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的间隔)。

在电容元件两头电压u的参考偏向给按时,若以q暗示参考正电位极板上的电荷量,则电容元件的电荷量与电压之间满足 q=Cu。电流即是单元时候内经过某一横截面的电荷量,所以获得I=dq/dt,是以电流与电容的关系是 I=dq/dt =C(du/dt) 。

该式表白,电流的巨细与偏向取决于电压对时候的变化率,电压增高时,du/dt》0,则dq/dt》0,i》0,极板上电荷增加,电容器充电;电压下降时,du/dt《0,则dq/dt《0,i《0,极板上电荷削减,电容器反向放电。当电压不随时候变化时,du/dt=0,则电流I=0,这时电容元件的电流即是零,相当于开路。故电容元件有间隔直流的感化。

二、电容的容值

电容的标记是C,在国际单元制里,电容的单元是法拉,简称法,标记是F,由于法拉这个单元太大,所以常用的电容单元有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系以下:

1法拉(F) = 1000毫法(mF) = 1000000微法(μF);

1微法(μF) = 1000纳法(nF) = 1000000皮法(pF)。

三、电容的参数

1.标称容值与误差

电容量即电容加上电荷后贮存电荷的才能巨细。电容量误差是指实在际容量与标称容量间的误差,凡是有±10%、±20%,用在射频电路中PI婚配中的电容±0.5%、±0.75%的小误差电容。

2.额定电压

额定工作电压是该电容器在电路中可以持久牢靠地工作而不被击穿所能承受的最大直流电压(又称耐压)。它与电容器的结构、介质材料和介质的厚度有关,一般来说,对于结构、介质不异,容量相称的电容器,其耐压值越高,体积也越大。

当在电容器的两极板间施加电压以后,极板间的电解质便处于电场中,原本是中性的电介质,由于外电场力的感化,介质份子内的正负电荷将在空间位置上发生少许偏移(如负电荷逆电场偏向移动),构成所谓的电偶极子,也就是介质内部出现了电场,破坏了本来的电中性状态。这类现象叫做电解质的极化。

可见,极化状态下的介质是带负电荷的,但这些电荷仍然受介质自己的约束而不能自在移动,介质的绝缘性能尚未遭到破坏,只要少数电荷离开约束而构成很小的漏电流。

假如外加电压不竭增强,最初将使极化电荷大量离开约束,引发漏电流大大增加,因而介质的绝缘性能遭到破坏,使两个极板短接,完全损失电容的感化。这类现象称为介质击穿。介质击穿以后,电容器被损坏。是以电容器的工作电压要有一定限制,不能随意增加。

3.温度系数

电容器电容量随温度变化的巨细用温度系数(在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值)来暗示,这一点和电阻是一样一样的。

4.绝缘电阻

电容器漏电的巨细用绝缘电阻来权衡。电容器漏电越小越好,也就是绝缘电阻越大越好。一般小电容器的绝缘电阻很大,可达几百兆欧或几千兆欧。电解电容器的绝缘电阻一般较小。

5.消耗

在电场感化下,电容器单元时候内发热而消耗的能量叫电容器的消耗。理想电容器在电路中不应消耗能量,但在现实上,电容器或多或少都要消耗能量,其能量消耗首要由介质消耗和金属部分的消耗组成,凡是用消耗角正切值来暗示。

6.频次特征

电容器的频次特征凡是是指电容器的电参数(如电容量、消耗角正切值等)随电场频次而变化的性质。在高频下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,是以电容量将响应地减小。与此同时,它的消耗将随频次的升高而增加。

此外在高频工作时,电容器的散布参数,如极片电阻、引线和极片打仗电阻,极片的本身电感,引线电感等,都将影响电容器的性能,由于这些身分的影响,使得电容器的利用频次遭到限制。

7.介质

参数描写了电容采用的电介质材料种别,温度特征以及误差等参数,分歧的值也对应着一定的电容容量的范围。比如:

X7R常用于容量为3300pF~0.33uF的电容,这类电容适用于滤波,耦合等场所,电介质常数比力大,当温度从0°C变化为70°C时,电容容量的变化为±15%;

Y5P与Y5V常用于容量为150pF~2nF的电容,温度范围比力宽,随着温度变化,电容容量变化范围为±10%大概+22%/-82%。

对于其他的编码与温度特征的关系,大师可以参考下面的表格。例如,X5R的意义就是该电容的一般工作温度为-55°C~+85°C,对应的电容容量变化为±15%


新手硬件工程师都晓得的电容常识,你居然还不晓得?



8.封装尺寸

首要针对贴片式电容,封装和电阻的封装巨细一样。


新手硬件工程师都晓得的电容常识,你居然还不晓得?



四、电容的分类

依照分歧的方式电容的分类也有很多种,以下总结几类常见的

1.按材料分,有云母电容、电解电容、陶瓷电容、钽电容等分歧范例;

2.按用处分,有滤波电容、旁路电容、耦合电容、负载电容等;

3. 依照极性分,有无极性电容、有极性电容。

部份内容来历于收集,版权归原作者一切。如触及版权或对版权有所疑问,请第一时候与我们联系,感激。

最新评论(1)

引用 永远爱你冰塘 2024-3-28 10:39
[微笑]

© 2022-2024 企业新闻网 Powered by Discuz! X3.4

本站内容由网友分享或转载自互联网公开内容,如有侵权请反馈到邮箱 1415941@qq.com,我们会在3个工作日内删除,加急删除请添加站长微信:15314649589

微信扫描,加站长微信

企业新闻网