高压电容器

电容
电容是一种能够储存电能的元件。利用电容充电、放电和隔直流通交流的特性，在电路中常用于谐振回路、滤波电路、隔直流、耦合交流和交流旁路等电路中。电容用字母Ｃ表示。
1．电容分类
电容的种类繁多，可按介质材料、结构和形状进行分类，如图1-10所示。
从形状上分，固定电容有圆片形、柱形、矩形、穿心电容和片状电容。片状形电容在表面贴焊技术上广泛应用。片状陶瓷电容有a矩形和柱形两种，其中矩形片状陶瓷电容应用*多。片状陶瓷电容采用多层叠层结构，又称为片状独石电容。还有片状绦纶电容、片状铝电解电容和钽电解电容。片状电容的特点是：体积小，无引线，内部电感小，损耗小，高频特性好，耐潮性好，稳定性*性高。广泛应用计算机、各种高挡电子仪设备和通信设备中。
电解电容是有*性电容，它的*性（常标出负*“—”）都标示在电容的引脚对应的外壳上，若是新电容，两只引脚一长一短，长脚是正*。
值得一提的是还有一种变容二*管，一般都放在半导体元件中讨论。变容二*管是根据普通二*管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种*二*管。但是它在应用上是属于可变电容，只不过是用电的方式调节其容量大小，现在无线广播、通讯等方面广泛应用。
常见固定电容外形及特点如表1-7所示。
可调电容就是电容的电容量可调节变化，一类是可变电容，一类是微调电容。可变电容又分单联和双联。可变电容的外型和电容的电路*号如图1-11所示。
纸介电容
片状电容
聚四氟乙烯电容
穿心电容
按介质材料分类
按结构分类
*电容、复合介质电容
陶瓷电容、独石电容
塑料电容
薄膜复合电容
云母电容
涤纶电容
聚苯乙烯电容
聚丙烯电容
聚碳酸酯电容
圆片形电容
柱形电容
无机介质类
玻璃釉电容
空气电容
真空电容
可变电容外形和电路*号
()单联可变电容及*号（）微调电容及*号（）双联可变电容及*号
表1-7常见固定电容及特点
主要参数（范围）
名称
外形
主要特点
主要应用
电容量
额定电压
聚酯电容
（L）
小体积、大容量，耐热、耐湿、稳定性差。
对于稳定性和损耗要求不高的低频电路
400p～
4μ
63～630V
聚丙稀电容
（）
稳定、低损耗，体积小，稳定性略差。
对稳定和损耗要求较高的电路，可代替聚苯和云母电容。
1000p
～10μ
63
～2000V
云母电容
（）
高稳定性，高*性，温度系数小。
高频振荡和脉冲电路等要求较高的电路
10p
～0.1μ
100
～7000V
高频瓷介电容
（）
高频损耗小，稳定性好。
高频电路
1p～6800p
63
～500V
铝电解电容（）
体积小，容量大，损耗、漏电大，有*性。
电源滤波，低频耦合，去耦和旁路等
0.47μ～10000μ
6.3
～450V
钽、铌电解电容（、N）
体积小，容量大，损耗、漏电小于铝电解电容。
在要求较高的电路中代替代铝电解电容
0.1μ～
1000μ
6.3
～125V
贴片电容
体积小，无引脚，分布参数小
在要求较高的电路中
1.5p
～100μ
4～50V

2．电容的命名方法
根据*标准2470-81和2691-81《电子设备用电阻、电容型号命名方法》，国产电容的型号由四部分组成。各部分所表示的意义如表1-8所示。
以上的规定对可变电容和真空电容不适用。对微调电容*适用于瓷介微调电容。在某些电容的型号中还用Ｘ表示小型，用Ｍ表示密封。也有的用序号来区分电容的形式、结构、外形尺寸等。详细内容可参考有关技术标准。
*电容一般有六项组成。*项用字母表示类别；第二项用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系；第三项用字母、也有用颜色表示温度补偿型电容的温度特性；第四项用字母和数字表示耐压，字母代表*数值，数字代表10的幂；第五项用三位数字表示标称容量，前两位为*数值，第三位为是10的幂。当有小数时，用
表1-8电容命名方法和各部分的意义
*部分：主称
第二部分：材料
第三部分：特征、分类
第四部分：意义、序号、
*号、
意义、
*号、
意义、
*号、
瓷介、
云母、
*性、
电解电容、
、
钽电解质、

圆片电容、
非密封电容、
密封电容、
箔式电容、
聚苯乙烯电容等
管形电容
非密封电容
非密封箔式电容
电容
聚四氟乙烯电容
3
叠片
密封
密封
烧结粉固体

高频瓷
4
独石
密封
密封
烧结粉固体

铝电解质
5
穿心

其它材料
6
支柱

合金电解质
7
无*性

复合介质
8
高压
高压
高压

玻璃釉
9
*
*
J
金属化纸

高功率
L
涤纶

叠片式
N
铌电解质

微调电容
O
玻璃膜

漆膜
对于材料相同，性能指标、大小尺寸有区别，但不影响互换使用的产品，给同一序号；基性能指标、尺寸大小明显影响互换时，则在序后面再用大写字母作区别代号。

聚碳酸酯

低频瓷
V
云母纸

云母
Z
纸介
或P表示。普通电容的单位是p，电解电容的单位是μ；第六项用一个字母表示允许偏差，意义和国产电容的相同。也有用色标法的，意义和国产电容的标志方法相同。
举例说明：ＣＣＷ１（圆片形微调瓷介电容）
（序号）
（分类）微调
（材料）高频瓷
（主称）电容
3.电容的主要参数
电容在使用中的主要参数是标称容量、偏差和额定直流工作电压等。
⑴电容的标称容量和允许偏差
电容量是表示电容在*工作条件下储存电能的能力。一个电容的标称容量表示其电容量大小。电容的允许偏差（也称误差）是实际电容量和标称电容量允许的*大偏差范围。电容的标称容量和允许误差与电容使用介质有密切关系，如瓷介、云母、玻璃釉、高频*膜电容标称容量和允许误差一般是6、12、24系列。电解电容、纸介电容和一些*误差采用的是6系列生产，但有不同的误差等级。电解电容的标称容量和误差等级如表1-9所示。
电容的标称容量和允许偏差一般标在电容体上，其标志方法有直标法、文字*号标法和色标法等几种。电容量允许偏差的标志*号与电阻采用的*号，除个别小容量电容之外，其它都相同。电容采用色标法，单位用皮法(p)表示。
表1-9电解电容的标称容量和误差等级
标称容量
1；1.5；2.2；3.3；4.7；6.8
允许误差
±10%(K)；±20%(M)；+50~-20%()；+100~-10%()
电容量的单位用法拉（）、微法（μ）和皮法（p）等表示。单位之间的换算关系是：１法拉＝10６微法＝1012皮法。
由电容量可计算电容对交流阻碍作用，容*的大小X=1/2π。可见电容的容*大小与电容量和交流电的频率成反比。
⑵额定直流工作电压
额定直流工作电压(又叫耐压)，指电容在电路中长期工作所能承受的*高直流工作电压。在直流电路中，电容的直流工作电压不能*过这个值，在交流电路中，加在电容上的交流电压*大值也不能*过直流工作电压，*这个值电容就会被击穿损坏。电容的耐压高低与电容介质材料和介质厚度有关。对于结构、介质、容量相同的件，耐压越高，体积越大。
有些小型的电解电容，在正*引线的根部用颜色来表示其工作电压：6.3Ｖ用棕色、10Ｖ用红色、16Ｖ用灰色表示。
⑶温度系数
在*温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。
⑷*缘电阻
电容的介质不是*对不导电的，在*电压作用下，会有微弱的电流流过介质，这就是电容的漏电流。*缘电阻用来表明电容漏电大小。一般小容量的电容，*缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的*缘电阻一般较小。相对而言，*缘电阻越大越好，漏电也小。
⑸损耗
在电场的作用下，由于电容的充放电和电容的漏电流，电容在单位时间内发热而消耗的能量称为电容的损耗。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。
⑹频率特性
电容在工作频率很高的情况下，电参数将随工作频率而变化。在高频条件下工作的电容，介电常数在高频时比低频时小，电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外，在高频工作时，电容的分布参数不可忽略，如*片电阻、引线和*片间的电阻、*片的自身电感、引线电感等，都会影响电容的性能。*这些，使得电容的使用频率受到限制。不同品种类的电容，*高使用频率不同。如：小型云母电容在250Mz以内；圆片型瓷介电容为300Mz；圆管型瓷介电容为200Mz；圆盘型瓷介可达3000Mz；小型纸介电容为80Mz；中型纸介电容只有8Mz。
4.电容的检测和选用
电容常见故障有开路损坏、击穿短路损坏和漏电、电容量减小、介质损耗*等质量变坏。
⑴电容的检测
①万用表判别电容的好坏：数字式万用表一般都有测试电容容量的功能，将表的功能开关置于相应挡位，被测电容*X插座内，就能粗略测量电容量大小，判断电容的容量是否在其标称和误差范围内。对于用数字式万用表，选择合适挡位测电容的容量，若测得电容的容量与标称容量相近，并在允许误差范围之内，说明电容基本正常。
指针式万用表判测电容的原理是利用电容的充放电特性，如图1-12。1-12()为检测原理电路。当用两表笔接触电容的两电*，表内电池通过内阻向充电。刚接通时充电流为*大，表针*向右偏转，表针向右摆过一个明显的角度。随着电容充电，充电电流逐渐减小，表针又向左返回。电容量越大，充电起始电流也越大，表针向右偏转角度越大，甚至由于摆动惯性而冲过欧姆挡的*点。从表针的偏转角度大小可粗略判测电容电容量的大小。
被测电容
表内阻
表内电池
充
电电流
表针向右偏转后返回
()()
图1-12万用表测电容原理
()万用表测电容()万用表测电容的原理
测试时为了使得表针偏转角度更大一些，一般对于1μ至50μ的电容，用×1K挡进行测量；50μ以上可用×100挡或×1挡；测量1μ至0.01μ之间耐压较高的电容可选用×10K挡。对于标称容量不是很小的电容，测试时无充电现象，说明电容开路。测得电容电阻值为*或很小，说明内部短路或击穿损。对于小容量(p)电容，用指针式万用表电阻挡测量时，表针几乎不动，呈高电阻。若测出*阻值或阻值为0，说明电容内部已短路或击穿。
②万用表检测漏电电阻：在上面测试中，随着电容充电，表针向阻值为无限大的方向偏转，*后停在某一电阻值上，此时万用表电阻挡的读数就是电容的漏电电阻，这个值越大越好。对于容量较小的电容一般漏电电阻都接近无限大，大容量电容（如铝电解电容）阻值应在几百至几千千欧以上。测量中应注意，对于象电解电容这类有*性电容，指针式万用表的黑表笔应接电容的正*，红表笔接电容的负*。
③可变电容的检测：用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将转轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。
用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容，是*继续使用的。
将万用表置于×10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在*大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向*，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为*大而是出现*阻值，说明可变电容动片与定片之间存在漏电现象。
若要对电容容量和介质损耗等参数进行*的测量，则要用电桥或表等进行测量。
⑵电容的使用
①合适的型号：针对不同用途选用不同型号。
②合理确定电容的精度：满足电路精度要求，如振荡回电电容。
③合适的额定工作电压和注意电压*性：对一般电路，电路的工作电压应为电容额定电压的10%～20%；当有脉动电压时，工作电压应为脉动的*高电压。当应用于交流时，额定电压随频率的增加而要相应*。当温度环境比较高时，额定电压还要选用更大的。有*性的电容在电路中正*的电位应比负*高，*是滤波电容*性不能接错。
④选择*缘电阻大的电容。如选择滤波电容。
⑤考虑温度系数和频率特性，以适应工作环境和工作频率。