電容器的參數(shù)與分類

很多電子產(chǎn)品中，電容器都是必不可少的電子元器件，它在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等。由于電容器的類型和結(jié)構(gòu)種類比較多，因此，使用者不僅需要了解各類電容器的性能指標(biāo)和一般特性，而且還必須了解在給定用途下各種元件的優(yōu)缺點(diǎn)、機(jī)械或環(huán)境的限制條件等。本文介紹電容器的主要參數(shù)及應(yīng)用，可供讀者選擇電容器種類時(shí)用。
　　1?標(biāo)稱電容量(CR)：電容器產(chǎn)品標(biāo)出的電容量值。
　　云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低(大約在5000pF以下)；紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容量居中(大約在0?005μF～1?0μF)；通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。
　　2?類別溫度范圍：電容器設(shè)計(jì)所確定的能連續(xù)工作的環(huán)境溫度范圍，該范圍取決于它相應(yīng)類別的溫度極限值，如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續(xù)施加額定電壓的最高環(huán)境溫度)等。
　　3?額定電壓(UR)：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。
　　電容器應(yīng)用在高壓場合時(shí)，必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質(zhì)/電極層之間存在空隙而產(chǎn)生的，它除了可以產(chǎn)生損壞設(shè)備的寄生信號外，還會導(dǎo)致電容器介質(zhì)擊穿。在交流或脈動條件下，電暈特別容易發(fā)生。對于所有的電容器，在使用中應(yīng)保證直流電壓與交流峰值電壓之和不的超過直流電壓額定值。
　　4?損耗角正切(tgδ)：在規(guī)定頻率的正弦電壓下，電容器的損耗功率除以電容器的無功功率。
　　這里需要解釋一下，在實(shí)際應(yīng)用中，電容器并不是一個純電容，其內(nèi)部還有等效電阻，它的簡化等效電路如下圖所示。圖中C為電容器的實(shí)際電容量，Rs是電容器的串聯(lián)等效電阻，Rp是介質(zhì)的絕緣電阻，Ro是介質(zhì)的吸收等效電阻。對于電子設(shè)備來說，要求Rs愈小愈好，也就是說要求損耗功率小，其與電容的功率的夾角δ要小。這個關(guān)系用下式來表達(dá)：
　　tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs
　　因此，在應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)注意選擇這個參數(shù)，避免自身發(fā)熱過大，以減少設(shè)備的失效性。
　　5?電容器的溫度特性：通常是以20℃基準(zhǔn)溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表示。
　　6?使用壽命：電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時(shí)間退化。
　　7?絕緣電阻：由于溫升引起電子活動增加，因此溫度升高將使絕緣電阻降低。
　　電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類，其中固定電容器又可根據(jù)所使用的介質(zhì)材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)。