常見的幾種電容以及使用注意事項(xiàng)
1、電解電容 2、固態(tài)電容 3、陶瓷電容 4、鉭電解電容 5、云母電容 6、聚丙烯電容 7、鋁電解電容
1、電解電容器:由于主板、顯卡等產(chǎn)品使用的基本都是電解電容,因此這是我們要講的重點(diǎn)。大家熟悉的鋁電容,鉭電容其實(shí)都是電解電容。如果說電容是電子元器件 中最重要和不可取代的組件的話,那么電解電容器又在整個(gè)電容產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了半壁江山。
2、固態(tài)電容:它與普通電容(即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容)最大差別在于采用了不同的介電材料,液態(tài)鋁電容介電材料為電解液,而固態(tài)電容的介電材料則為導(dǎo)電性高分子。
3、陶瓷電容:在大功率、高壓領(lǐng)域使用的高壓陶瓷電容器,要求具有小型、高耐壓和頻率特性好等特點(diǎn)。近年來隨著材料、電極和制造技術(shù)的進(jìn)步,高壓陶瓷電容器的發(fā)展有長足的進(jìn)展,并取得廣泛應(yīng)用。高壓陶瓷電容器已成為大功率高壓電子產(chǎn)品不可缺少的元件之一。
4、鉭電解電容:它的性能優(yōu)異,是電容器中體積小而又能達(dá)到較大電容量的產(chǎn)品。鉭電容器外形多種多樣,并制成適于表面貼裝的小型和片型元件。
5、云母電容:用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做的電極板,極板和云母一層一層疊合后,再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。它的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小,絕緣電阻大、溫度系數(shù)小,適宜用于高頻電路。
6、聚丙烯電容:聚丙烯電容是以金屬箔作為電極,將其和聚丙烯薄膜從兩端重疊后,卷繞成圓筒狀的構(gòu)造之電容器。無極性,絕緣阻抗很高,頻率特性優(yōu)異(頻率響應(yīng)寬廣),而且介質(zhì)損失很小?;?/font>以上的優(yōu)點(diǎn),所以薄膜電容器被大量使用在模擬電路上。聚苯乙烯薄膜電容,介質(zhì)損耗小,絕緣電阻高,但是溫度系數(shù)大,可用于高頻電路。
7、鋁電解電容。不管是SMT貼片工藝的,還是直插式的,或者有塑料表皮的,只要它們的陽極材質(zhì)是鋁,那么他們就都叫做鋁電解電容。
電容器的作用、常見問題及措施
現(xiàn)在電容器用的越來越廣泛,在這我們主要探討一下電容器在電路使用當(dāng)中作用以及常見的一些問題和采取的一些措施。
1電容的作用:
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。 就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時(shí)的電壓降。
2)去耦
去耦,又稱解耦。 從電路來說, 總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大, 驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電, 才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候, 電流比較大, 這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對(duì)于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪 聲,會(huì)影響前級(jí)的正常工作,這就是所謂的“耦合”。去耦電容就是起到一個(gè)“電池”的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實(shí)際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指 高頻旁路,也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF 或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,防止干擾 信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
3)濾波
從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實(shí)際上超過 1μF 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)大電容通低頻,小電容 通高頻。電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。曾 有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變,由此可知,信號(hào)頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個(gè)水塘,不會(huì)因幾滴水的加入或 蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。
4)儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。 電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150 000μF 之間的鋁電解電容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求,器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式, 對(duì)于功率級(jí)超過10KW 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
2常見問題及措施
1)補(bǔ)償電容器運(yùn)行時(shí)常易發(fā)生外殼鼓肚、套管或油箱漏油。其主要原因是電容器的溫度太高所致。而溫升過高由下列因素造成。
1、環(huán)境溫度太高,通風(fēng)不良。
2、電源電壓超過額定值,引起過載發(fā)熱。
2)處理故障電容器注意的安全措施:
由于電容器的兩極具有剩留殘余電荷的特點(diǎn),所以,首先應(yīng)設(shè)法將其電荷放盡,否則容易發(fā)生觸電事故。處理故障電容器時(shí),首先應(yīng)拉開電容器組的斷路器及其上下隔離開關(guān),如采用熔斷器保護(hù),則應(yīng)先取下熔絲管。此時(shí),電容器組雖已經(jīng)過放電電阻自行放電,但仍會(huì)有部分殘余電荷,因此,必須進(jìn)行人工放電。放電時(shí),要先將接地線的接地端與接地網(wǎng)固定好,再用接地棒多次對(duì)電容器放電,直至無火花和 放電聲為止,最后將接地線固定好。同時(shí),還應(yīng)注意,電容器如果有內(nèi)部斷線、熔絲熔斷或引線接觸不良時(shí),其兩極間還可能會(huì)有殘余電荷,而在自動(dòng)放電或人工放 電時(shí),這些殘余電荷是不會(huì)被放掉的。故運(yùn)行或檢修人員在接觸故障電容器前,還應(yīng)戴好絕緣手套,并用短路線短接故障電容器的兩極以使其放電。另外,對(duì)采用串 聯(lián)接線方式的電容器還應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行放電。