硬件基礎(chǔ) —— 電容

1、電容基本知識(shí)（記憶元件）

????電容器是一種能儲(chǔ)存電荷的容器。電容器對(duì)直流電阻力無窮大，即電容器具有通交隔直的作用。電容器對(duì)交流電的阻力受交流電頻率影響，即相同容量的電容器對(duì)不同頻率的交流電呈現(xiàn)不同的容抗。

????電容器對(duì)頻率越高的交流電的阻礙作用就越小，即容抗小，反之電容器對(duì)頻率低的交流產(chǎn)生的容抗大。對(duì)于同一頻率的交流電電。電容器的容量越大，容抗就越小，容量越小，容抗就越大。（X_c=1/2πfC）

符號(hào)：C（單位：F，mF，uF，nF，pF）

????電容器儲(chǔ)存電荷量的多少，取決于電容器兩端所加電壓。儲(chǔ)電量在數(shù)值上等于加在導(dǎo)電極板上的電壓與電容的乘積。

即：Q = CU

Q：一個(gè)極板上的電荷，單位為庫侖（C）。

U：兩極板間的電位差，單位為伏特（V）。

C：電容量，單位法拉（F）。

S：極板面積，單位為平方米（m2）。

d：兩極板間距，單位為米（m）。

ε：電介質(zhì)常數(shù)，單位為法/米（F/m）。

?? 1F = 10^6 μF = 10^9 nF=10^12 pF

當(dāng)電容器電容量一定時(shí)，兩極板所加電壓越高，儲(chǔ)存的電荷越多。

2、電容的分類

結(jié)構(gòu)：固定電容，可變電容。

材質(zhì)：云母、瓷介、紙介，電解電容器等。 常用的有陶瓷電容，A電解電容，Ta電解電容（Ta比Al穩(wěn)定，性能更好，體積更小，價(jià)格要貴）而我們現(xiàn)在用的是多層陶瓷電容(MLCC)和鉭(Ta)電容。

3、電容的特性參數(shù)

容量與誤差 ：實(shí)際電容量和標(biāo)稱電容量允許的最大偏差范圍。一般使用的容量誤差有： J級(jí)±5%， K級(jí)±10%， M級(jí)±20%。

額定電壓值：在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下，可以連續(xù)施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。又稱耐壓。對(duì)于結(jié)構(gòu)、介質(zhì)、容量相同的器件，耐壓越高，體積越大（一般為4、 6.3、10、 16、 25、 35、 50V)。

溫度系數(shù)：在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每變化1℃，電容量的相對(duì)變化值。溫度系數(shù)越小越好。

絕緣電阻：電容兩極之間的電阻，或叫漏電電阻。漏電電阻越大越好。 損耗：在電場(chǎng)的作用下，電容器在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱而消耗的能量。這些損耗主要來自介質(zhì)損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來表示。頻率特性：電容器的電參數(shù)隨電場(chǎng)頻率而變化的性質(zhì)。在高頻條件下工作的電容器，由于介電常數(shù)在高頻時(shí)比低頻時(shí)小，電容量也相應(yīng)減小。損耗也隨頻率的升高而增加（陶瓷電容：低頻、高頻；鉭電容：直流、脈動(dòng)直流）。?

4、電容的作用

儲(chǔ)存電荷

通交隔直

旁路（去耦）：并聯(lián)于電源兩端用作濾波；并聯(lián)于電阻兩端旁路交流信號(hào)； 串聯(lián)于電路中，隔直流通交流，耦合交流信號(hào)，與其他元件 配合，組成諧振回路，產(chǎn)生鋸齒波、定時(shí)等。

如：對(duì)于電源芯片，我們一般都用一個(gè)大電容（100uF到1000uF）和一個(gè)小電容（0.1uF或者0.01uF）來作為電源的濾波電路，大電容用來濾除低頻噪聲，小電容用來濾除高頻噪聲。

5、電容的失效

????常見的失效模式主要有以下幾種：擊穿、開路、電參數(shù)退化（包括電容量退化、損耗和絕緣電阻或者漏電流退化等）、漏液、開裂等。漏液是鋁電解電容和液體鉭電容器最常見的一種失效模式，瓷介電容器最常見的失效模式是開裂。

?6、電容選用

按類型選用：

（1）低頻耦合、旁路，可用紙介電解。

（2）音頻耦合，選用陶瓷、云母。

（3）電源濾波、退耦選電解。

精度：震蕩電路，延時(shí)控制電路，選±5%以下，不得超過±10%，一般選云母、瓷管電容。精度越高，價(jià)格越貴。

耐壓：額定電壓應(yīng)高于工作電壓30—50%。

按體積：在空間允許下，可優(yōu)先選用體積大的電容。同類型的、同容量的、體積越小，價(jià)格越貴。?

7、貼片電容

????現(xiàn)在較為通用的容值代碼表示方法為三位代碼“XXY”表示法，前兩位數(shù)字表示乘系數(shù)，后一位表示乘指數(shù)，單位為pF。貼片電容的系列型號(hào)有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512。

示例如下：

0.5pF容值代碼表示為508； 68pF容值代碼表示為680；

1 pF容值代碼表示為109； 120pF容值代碼表示為121；

4.7pF容值代碼表示為479；

2200pF容值代碼表示為222；10pF容值代碼表示為100；

100000pF容值代碼表示為104（0.1μF）；

47μF容值代碼表示為476； 330μF容值代碼表示為337

?

單位pF：39 P?? 43 P?? 47 P??51 P?? 56 P?? 62 P??68 P?? 75 P?? 82 P??91 P?? 100 P?? 120 P??150 P?? 180 P?? 200 P??220 P?? 240 P?? 270 P??300 P?? 330 P?? 360 P??390 P?? 470 P?? 560 P??620 P?? 680 P?? 750 P

單位nF：1.0? 1.2 ?1.5 ?1.8?2.2 ?2.7 ?3.3?3.9 ?4.7 ?5.6?10 ?15 18 ?22?27 ?33? 39 ?56 ?68 ?82

單位uF：0.1? 0.15 ?0.22 ?0.33?0.47 ?1.0 ?1.5?2.2

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的硬件基础 —— 电容的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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