电容及电容元件课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,2020/3/5,#,第三章 电容及电容元件,电容,器相关知识的回忆和了解：,1.单位,：1F=1000mF 1mF=1000F 1F=1000nF 1nF=1000pF,2.相关基础公式：,(1)一个电容器，如果带1库的电量时两级间的,电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即：C=Q/U.（但是，电容的大小并非决定于Q或U）。,(2)C=S/4kd,(是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量)。,本章重点：,电容器的电路符号、主要参数、型号命名、常用的无极性固定电容器、电解电容器的种类、特性及使用、可变电容器和微调电容器的种类、特点及应用。,电容器：,由两个金属电极中间夹一层绝缘电介质构成。当两个极板间加上电压时电容就储存电荷，将两极短路则电荷小时，所以电容器是一种储存电能的元件，具有充放电特性和隔直流通交流。,第三章 电容及电容元件电容器相关知识的回忆和了解：,1,按极性分类：,无极性电容器、有极性电容器；,按结构分类,：固定电容器、可变电容器、微调电容器；,按电介质分类：,有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、,液体介质电容器、气体介质电容器。,各种电容器图片,按极性分类：无极性电容器、有极性电容器；,2,第一节 电容器概述,电容器：,主要由两片相距很近的金属电极（金属薄膜）中间夹层绝缘物质（又称电介质）和电极引线构成。,电容器的基本性能,：具有“隔直流、通交流“（由结构决定的）。,原因：直流电的极性和电压大小是一定的，不能通过电容器；交流电的极性和大小不断变化，使电容器不断地交替进行充放电。如图3-1-2所示。,举例：,陶瓷电容器 涤纶电容器 电解电容器 微调电容器,第一节 电容器概述,3,基本知识部分：（P52）,一、电容器的分类,高、低频旁路,方法：按用途分类 滤波、调谐,高、低频耦合,有、无机固体,按电解质分类 气体,液体,电解液,复合介质,二、电容器的主要参数（P53）,（1）主要参数：,标称电容量、额定电压、绝缘电阻、允许误差、损耗角正切、温度特性,（2）标称系列及允许误差（P53）,容量范围,（3）电容器的特性（53-54）,直流工作电压,漏电电阻,运用频率,基本知识部分：（P52）,4,三、电容器型号命名及标注方法,（1）电容器的型号组成（P54）,序号（用数字表示）,特征（用数字或字母表示）,材料（用字母表示）,主称（用字母c表示电容器）,例子如图3-1-5所示。,（2）电容器的标志内容与标注方法（P55）,直标法：,在电容器上直接标注。优点：简易方便、直观。,文字符号法：,用数字表示有效值，字母表示数值的量级。,如：3 4=3.4 F,色环表示法：,与电阻色环表示法一致。,标注方法,不标单位的直标法,数码法：,一般用三位数字表示电容量的大小，其单位是pF。一、二 位为有效数字，其三位表示倍率，即十的多少次方。,色点表示法：,与色环相类似。,三、电容器型号命名及标注方法,5,（三）小型电解电容器工作电压色点表示法（了解P55）,四、电容器使用注意事项（P55）,作业：填写完整3-1-10,（三）小型电解电容器工作电压色点表示法（了解P55）,6,第二节 固定电容器,含义：,使用过程中电容量不可调节的电容器。它是电气设备、电子电路中使用得最多的电容器。,固定电容器图,理论知识：,一、纸介质电容器(CZ)和金属化纸介质电容器(CJ),由特制的电容器纸作为介质，铝箔或锡箔,作为电极并卷绕成圆柱形，接出引线，经过油渍,处理后，用外壳封装或用环氧树脂灌封。,纸介电容器结构示意图,第二节 固定电容器,7,纸介电容器优点：,电容量范围宽（120 ）、工作电压高、体积小、工艺简单、生产成本低,纸介电容器缺点：,介质损耗大、化学稳定性和热稳定性差、,容易老化,主要应用：,广泛应用于直流低频电路中。,常用纸介与金属化纸介电容器的介绍（P57 表3-2-2）,二、塑料薄膜电容器（P57）,1、常用类型：,聚脂薄膜电容器：适用于稳定性要求不高的场合。,聚苯乙烯薄膜电容器：适用于高频电路，但金属化聚苯乙烯电容器 不宜用于高频和要求高绝缘电阻的场合。,聚丙乙烯薄膜电容器：适用于交流、耦合、滤波及补偿电路和家用电器电路。,聚四氟乙烯电容器：适用于特殊要求场合，如雷达发射机。,三、陶瓷电容器,含义：,用陶瓷作为电介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。,纸介电容器优点：电容量范围宽（120 ）、工作电压高,8,四、电解电容,电解电容器的结构：,电解电容器的介质材料是一层附在金属极板上的氧化膜。有极性的电解电容器。正极为粘有氧化膜的金属极板，负极通过金属极板与电解质（固体或非固体）相连接。无极性（双极性）电解电容器采用双氧化膜结构，类似于两只有极性电解电容器将两个负极相连接后构成，其两个个电极分别与两个金属极板（均粘有氧化膜）相连，两组氧化膜中间为电解质.,有极性电解电容器作用：,通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。,无极性电解电容器：,通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。,四、电解电容,9,（1）铝电解电容器,电容器芯子 电路图形符号,构成：,用两层铝箔作为电容器的正、负极板，在正负极板上分别引出引脚，在两铝箔之间用绝缘纸隔开，使电容器的两极板绝缘。将整个铝箔紧紧地卷起来，浸渍电解质，装入外壳中；为保持电解质溶液不泄露、不干涸，在铝外壳的口部用橡胶塞进行密封。,工作过程：,电容器封装后，通过电化学反应的措施在铝箔表面形成一层氧化膜，该氧化膜具有单向导电的特征。只有在电容器的正极接电源的正极，负极接电源的负极时，氧化铝膜才能起到绝缘介质的作用。如果将其极性接反，氧化铝膜就变成了导体，电容器不发生作用，还有可能因电流过大，过热造成损坏。,（1）铝电解电容器,10,特点：,电容量大、体积适中、价格低廉，但是存在漏电大、介质损耗大、寿命较短的缺点。切储存日久的铝电解电容器的性能会有显著变化，甚至器件报废。,应用范围：,广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大，一般为11000F，额定工作电压范围为6.3450V，用于电源滤波、低频耦合、去耦和旁路等场合。其缺点是介质损耗、容量误差较大（最大允许偏差为+100%、-20%），耐高温性较差，存放时间长容易失效。,固体电解质钽电容：正极由钽粉烧结而成,（2）钽电解电容,液体,电解质钽电容,固体钽电解电容器图,特点：电容量大、体积适中、价格低廉，但是存在漏电大、介质损耗,11,液体钽电解电容器图,电容器的芯子直接由钽粉烧结块经阳极氧化制成，再把电容器芯子装入含有硫酸水榕液或凝胶体硫酸硅溶液的银外壳中，然后用氟橡胶密封塞进行卷边密封而成，硫酸水搭液等液体电解质为电容器的负极。,五、片式电容器（了解）,六、电容器的质量判断,液体钽电解电容器图,12,1、,无极性电容器的绝缘电阻：,万用表置于R,10k 挡，两表笔各自接至电容器的两个引线。小容量电容器 测得的阻值应为 或接近 ；容量较大的，万用 表指针会先沿顺时针方向摆动一下，然后很快回指 。,如果测得阻值小于 ,说明电容器漏电严重或介质 有损坏，电容器不能使用。c ,选 挡,操作方法：正常：指针向右偏转，再缓慢向左回归。,断路：表针不动。,击穿（短路）：表针不回归。,漏电：阻值小于500欧姆。,（2）用数字万用表测试电容器的电容量（P61 课本上详解）,（3）用数字电容表测试电容器的电容量(P62 详解),（1）用指针式万用表判断,1、无极性电容器的绝缘电阻：万用表置于,13,第三节 可变电容器,含义：,可变电容器是一种在一定范围内容量连续可变的电容器，主要用于调谐回路中；,按电容量的变化范围分类：1、可变电容器,2、微调电容器：,微调电容器是一种电 容量变化范围较小的电容器。,可变电容器电路图形符号,空气可变电容器,分类：,固体介质可变电容器,半可变电容器,拉线电容器,第三节 可变电容器含义：可变电容器是一种在一定范围内容量连,14,基本知识：,一、空气可变电容器,结构：,由两金属片间隔一定距离组成，固定不动的一组称为定片，可以旋转的一组称为动片，两者之间的绝缘介质是空气。,工作原理：实质：,改变定片和动片之间的正对面积，从而使电容量可调。,具体动作：,转轴与动片相连，旋转转轴可改变动片和定片之间的角度，从而改变电容量。当动片全部旋入定片时，电容量最大；当动片从定片全部旋出时，电容量最小。电容量大小取决于两组极片间的距离和两极片正对面积。,类别：直线电容式、直线波长式、直线频率式、对数电容式,（1）单连 （2）双连,应用：,空气介质可变电容器一般用在收音机、电子仪器、高频信号发生器、通信设备及有关电子设备中。,基本知识：,15,二、固体介质可变电容器,结构：,在其动片和定片之间常以云母或塑料薄膜作介质。,此电容器优点：,体积小（,原因：介质厚度通常很薄，从而使动定片的间句极近,）、重量轻。,缺点：,杂声大、易磨损,电路图形符号,二、固体介质可变电容器,16,三、微调电容器,也称半可变电容器，由两片或两组小型金属弹片，中间夹绝缘介质组成。,特点：,电容量变化范围小，一般在几十皮法，调整后就固定在某数值上。,适用范围：,用于各种调谐及振荡电路中作补偿电容器或校正电容器使用。,瓷介微调电容器,瓷介微调电容器是用陶瓷作为介质的。在动片（瓷片）与定片（瓷片）上均,镀有半圆形的银层，通过旋转动片来改变两银片之间的距离，即可改变电容量的,大小。,瓷介微调电容器图,三、微调电容器 也称半可变电容器，由两片或两组小型金属弹片,17,拉线微调电容器,拉线微调电容器（见如下图）早期用于收音机的振荡电路中作为补偿电容，它是以镀银瓷管基体作定片，外面缠绕的细金属丝（一般为细铜线）为动片，减小金属丝的圈数，即可改变电容量。其缺点是金属丝一旦拉掉后，即无法恢复原来的电容量，其电容量只能从大调到小。,拉线微调电容器,拉线微调电容器,18,四、可变电容器的检测（P65）,1、转轴机械性能的检测,转动转轴，看看是否有卡滞或松动现象。,2、转轴与动片连接的检测,用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，感觉不应有任何松脱现象。如果接触不良则不能使用。,3、动片与定片之间的检测,万用表置于 挡，一只手将两表笔分别接可变电容器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 位置不动。在旋转过程中，若指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果旋转到某一角度时，万用表数不为,而出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。,四、可变电容器的检测（P65）,19,