capacitorprotel中CAPACITOR CAP区别?
capacitor 时间:2021-07-16 阅读:(
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什么叫电容器,电容器有什么作用
两金属板之间有绝缘介质,即为电容器。
其单位为法拉(法),符号F。
电容器利用二个导体之间的电场来储存能量,二导体所带的电荷大小相等,但符号相反。
历史
电容器:左上方是 SMD 陶瓷电容;左下方是 SMD 钽质电容;右上方是 DIP 钽质电容;右下方是 DIP 电解电容;尺的大刻度为公分。
电容器:左上方是 SMD 陶瓷电容;左下方是 SMD 钽质电容;右上方是 DIP 钽质电容;右下方是 DIP 电解电容;尺的大刻度为公分。
历史上第一个有留下记录的电容器是克拉斯特主教 (Ewald von Kleist) 在1745年10月所发明;是一个内外层均镀有金属膜的玻璃瓶,玻璃瓶内有一金属杆,一端和内层的金属膜连结,另一端则连结一金属球体。
藉由在二层金属膜中利用玻璃作为绝缘的方式,克拉斯特主教让电荷密度出现明显的提升。
在1746年1月时,一个丹麦物理学家马森布鲁克也独立发明了构造非常类似的电容器,当时克拉斯特主教的发明尚未广为人知。
由於马森布鲁克当时在莱顿大学任教,因此将其命名为莱顿瓶。
当时人们认为电容是储存在莱顿瓶中的水里,不过美国科学家富兰克林研究莱顿瓶,证明其电荷是储存在玻璃上,并非储存在莱顿瓶中的水里。
不同种类的电容器。
左起:陶瓷基层电容、圆板形陶瓷电容、聚酯电容、钽质电容、聚苯乙烯电容(轴向、圆板形)、电解电容,尺上的大刻度为公分。
不同种类的电容器。
左起:陶瓷基层电容、圆板形陶瓷电容、聚酯电容、钽质电容、聚苯乙烯电容(轴向、圆板形)、电解电容,尺上的大刻度为公分。
[编辑] 原理
[编辑] 概要
电容器包括二个电极,二个电极储存的电荷大小相等,符号相反。
电极本身是导体,二个电极之间由称为绝缘体(或称为介电质)隔开。
电荷会储存在电极表面,靠近介电质的部份。
由於二个电极储存的电荷大小相等,符号相反,因此电容器中始终保持为电中性。
在下图中,介电质分子因电场影响而旋转,旋转后产生反向的电场,因此抵消了部份原有的电场,这个效应称为介电极化。
[编辑] 电容器的电容量
当电荷在电极上累积,在两电极之间会产生电场,大小和所累积的电荷成正比,电场会在电容器的两电极造成电位差V = E·d。
当电荷在电极上累积,在两电极之间会产生电场,大小和所累积的电荷成正比,电场会在电容器的两电极造成电位差V = E·d。
介电质分子因为电子受到电场影响,使得分子偏离平衡位置。
为了说明之便,本图加大介电质和电极的空隙,实际上介电质会直接和电极接触。
介电质分子因为电子受到电场影响,使得分子偏离平衡位置。
为了说明之便,本图加大介电质和电极的空隙,实际上介电质会直接和电极接触。
电容器的电容(C)是量测当电容器两端的电位差或电压(V)为特定值时,储存在电容器电极的电荷量(Q): C = {Q over V}
若根据国际单位制,若储存一库仑的电荷可以在电容器两端产生一伏特的电压,此时电容器的电容量为一法拉(F)。
在实务上,法拉是相当大的单位,电容器的电容量一般常以毫法拉 (mF, 1mF = 10-3F)、微法拉 (?F, 1?F = 10-6F)、奈法拉 (nF, 1nF = 10-9F) 或皮法拉 (pF, 1pF = 10-12F)表示。
电容量和电极的面积成正比,和二电极之间的距离成反比。
电容量也和二电极间介电质的介电常数成正比。
平行板电容器的电容量如下式:
C approx frac{epsilon A}{d}; A gg d^2 [1]
其中 ε 是介电质的介电常数,A 是平板的面积,而d 是二平行板间隔的距离。
[编辑] 储能(储存能量)
当电性相反的电荷分别在电容器的两端累积,电容器两端的电位差和电荷产生的电场开始增加。
累积电荷越多,为抵抗电场所需要作的功就越大。
储存在电容器的能量(国际单位制中,单位为焦耳)等於建立电容两端的电压和电场所需要的能量。
计算电容器储存的能量的公式如下:
E_mathrm{stored} = {1 over 2} C V^2 = {1 over 2} {Q^2 over C} = {1 over 2} {V Q}
V 是电容两端的电差。
[编辑] 电子电路中的电容器
[编辑] 电路与直流源
由於电容器中有绝缘的界电材料阻隔,电子很难直接穿过电容器。
简单来说,当有电流流过电容器时,电容器的一端会累积电子,另一端会流失电子,电容器则维持电中性,这样的过程称为充电。
事实上,流过电容器的电流会将电容器中的正负电荷分开,而不是累积电荷。
由於电容器两端的正负电荷产生电场,因此在电容器两端会出现电压。
电压 V 和分开电荷的数量 Q 成正比,而 Q 是流过电容器的电流对时间的积分。
其数学式如下:
I = frac{dQ}{dt} = Cfrac{dV}{dt}
其中
I 是流过电容器的电流,单位为安培。
dV/dt 是电压对时间的微分,单位是伏特/秒。
C 是电容器,单位是法拉。
在一个使用固定直流电压源的电路中,电容器两端的电压不会超过电源的电压。
当电容器两端的电压已不再变动,流过电容器的电流为零时,此时已形成平衡。
因此,一般会说电容器不允许直流电流通过。
[编辑] 电路及交流源
若流过电容器的电流由交流电压或交流电流源产生,由於电流会周期性的变换方向,交流电流会轮流对电容器的两极充电,电容器两极的电荷会周期性的变化,因此在一个周期内,除了电流由正变负(或由负变正)的那一瞬间之外,通过电容器的电流均不为零。
因此,一般认为电容器可允许交流电流通过。
电容器两极的电压和电流的积分成正比,所以若电容器通入交流的信号,相角为90度,亦即电流领先电压90度。
电压的大小和电流成正比,和频率和电容量C的乘积成反比。
[编辑] 阻抗
电压相量和电流相量的比值称为阻抗,为一复数。
电容器的阻抗只有电抗成份(即复数只有虚部,实部为0),数值如下
Z_C = frac{-j}{2 pi f C} = j X_C
其中:
X_C = -frac{1}{omega C} 是电容器的电抗
omega = 2 pi f , 是角频率
f = 输入频率
C = 电容,单位是法拉
j=sqrt{-1}
若在频域的分析中,上述电压和电流的关系恒成立。
但在时域的分析中,电压和电流相量间的比值只有在交流稳态时才会等於XC。
电容的阻抗的实部为0,虚部为负值。
虚部的负数表示电流领先电压90度的相角,这和电感恰好相反,电感的电流落后电压90度的相角。
阻抗可以类比成电阻器的电阻。
电容的阻抗和频率成反比,若有非常高频的电流流过电容,阻抗值几乎为0,此时可将电容视为短路。
相反地,若有非常低频的电流流过电容,阻抗值相当大,此时可将电容视为断路。
电容许多的应用都和电容的频率特性有关。
(参照 "应用").
电容的阻抗只有电抗成份,表示理想电容不消耗能量,只储存能量。
在电子电路中有二种负载:电阻性负载会消耗其他电路输入的能量,最后以热的方式发散;电抗性负载则储存能量,能量最后会再回到电路当中。
电容器的阻抗和电容成反比,这一点和电阻器(阻抗和电阻成正比)及电感器(阻抗和电感成正比)不同。
因此,电容串联和并联的公式恰好和电阻的公式相反。
电容并联时,总电容是各电容的和;电容串联时,总电容值的倒数是各电容值倒数的和。
[编辑] 拉普拉斯 equivalent (s-domain)
当使用拉普拉斯转换来进行电路分析时,电感阻抗在S域中为:
Z(s)=frac{1}{sC}
其中C为电容,而s (= σ+jω)为一个复合频率。
[编辑] 电容器与位移电流
物理学家马克士威(James Clerk Maxwell)在安培定律中加入位移电流 dD/dt,使得在像是电容充放电的情形下,安培定律可以符合电荷的守恒。
马克士威认为位移电流是因实际电荷的移动所造成,若是在真空中,则是因为以太中电偶极的移动产生位移电流。
虽然他对位移电流的想法是错误的,不过马克士威对安培定律的修正仍然沿用至今。
[编辑] 电容网路
[编辑] 串联或并联配置
并联的数个电容有相同的电压。
其总电容(Ceq)如下:
数个电容并联的图形
C_{eq} = C_1 + C_2 + cdots + C_n ,
一般而言,电容并联的目的是增加储存的总能量。
电容储存的能量如下:
E_mathrm{stored} = {1 over 2} C V^2 .
串联的数个电容会流过相同电流,但各个电容的电位差(电压)可能不同,而电容的电压的和会等於总电压,电容串联后的电容值如下:
数个电容串联的图形
frac{1}{C_{eq}} = frac{1}{C_1} + frac{1}{C_2} + cdots + frac{1}{C_n}
在电容并联时,电容电极的有效面积变大,因此电容值增加。
而在电容串联时,相当於电容电极的距离变大,因此电容值减小。
在实际应用上,常串联数个较低电压电容器,来取代高电压的电容器。
例如在高电压的电源供应器的滤波电路中,可以用三个最大电压600V的电容器串联。
由於每个电容器只需承受总电压的三分之一,因此串联后的电容器可在1800V的电压工作,而串联后电容只有个别电容器的三分之一。
有时也会将三个电容器先并联,再将三组并联电容器再串联,形成一个3x3的电容器矩阵,总电容和个别电容器相同,但可以承受三倍的电压。
在上述应用时,各组电容器会再并联一个大电阻,以确保电压平均的分给三组电容器,并且在设备不使用时,提供电容放电的路径。
另外一种应用则是将二颗有极性的电容反向串联,可以代替无极性的电容使用。
[编辑] 电容器/电感器的二元性
以数学的观点,理想电容器可以视为理想电感器的(反函数),因为若将电压和电流对调,即可将电容器的电压电流方程式改为电感器的方程式。
二个或二个以上的导体可以因磁性耦合而形成变压器,二个或二个以上带电的导体也可以因静电耦合而形成电容器。
两导体的互容(mutual capacitance)定义为当一导体的电流使得另一导体的电压在单位时间变化一单位电压时,该导体的电流量。
[编辑] 应用
Capacitor symbols 电容器 极性电容器 可变电容器
Capacitor symbol
Polarized capacitor symbol
Polarized capacitor symbol 2
Polarized capacitor symbol 3
Polarized capacitor symbol 4
Variable capacitor symbol
电容器在电子电机系统中有许多种用途。
[编辑] 能量储存
当电容器和其充电线路分离后,电容器会储存能量,因此可作为电池,提供短时间的电力。
电容器常用在配合电池使用的电子设备中,在更换电池时提供电力,避免储存的资料因没有电力而消失。
电容器也常用在电源供应器中,可缓和全桥或或半桥整流器的输出。
电容器也可用在电容帮浦(charge pump)电路中,储存能量,以产生比输入电压更高的电压。
在许多的电子设备及较大的电力系统〔如工厂〕中,为了提供信号电路或控制电路一个“乾净的”的电源,常将电容器和电源电路并联。
如音响系统会用数个电容去除由电源线上传来60Hz的讯号。
电容可储存直流的电源,同时使电源电路产生的交流电流一个旁路的路径。
在车用音响系统中,就常使用电容器来补偿蓄电池瞬时输出功率的不足。
[编辑] 功率因素更正(改善)
电容器可使用在需要功率因素更正的场合中,在这种情形时,常常是三个电容器配合三相的负载使用。
此时电容器的单位不用法拉计算,而是使用无效功率,单位为乏(VAr)。
加入电容器的目的是因抵消马达或日光灯等电感性负载的影响,使负载尽量接近电阻性负载。
[编辑] 过滤、滤波
[编辑] 信号耦合
由於电容器阻隔直流信号通过的特性,电容器常用来过滤信号直流的部分,只留下交流的信号,称为交流耦合(有时也会用变压器来达到类似目的)。
用在交流耦合用途的电容器会有较大的电容量,其电容值不需很精确,但在信号交流成份流过时,电容需有低的感抗值。
为这种用途被设计成适合穿过一个金属控制板的电容,被称为穿心电容,在电路图上穿心电容与其他电容器的符号有细微的差别。
[编辑] 杂讯过滤器、马达启动器、及减震缓冲器
当一电感有电流流过,而瞬间开关开路时,因开关无法流过电流,电感电流瞬间降到零,会在开关或继电器两端产生高电压。
若电感较大时,其能量会产生火花,使得接点氧化或熔化接合,或造成固态开关的损坏。
若在开关旁并联缓冲电容(Snubber capacitor),可以在开关开路时,提供电感电流路径通过,可以延长开关的寿命。
例如在汽车点火系统的断路器就会并联一缓冲电容。
在功率较小的系统中,产生的火花不会造成开关损坏,但产生的高电压会产生射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI),若加装缓冲电容即可减少因开关开路带来的干扰。
缓冲电容一般会串联低阻值的电阻,可以消耗能量及降低射频干扰。
感应马达需要一个随著时间变化其角度的旋转磁场,才能正常工作。
三相感应马达可以直接由三相电源产生旋转磁场,若是单相感应马达,则需在启动时加装一电容器,利用电容器和马达电感的相位差产生旋转磁场,使马达启动,此电容称为启动电容。
[编辑] 信号处理
储存于电容器中的能量可用来表达信息,如电脑中的二进制形式,或开关电容电路与“水桶队列延迟线”(bucket-brigade delay lines)中的模拟形式。
电容器可被应用在模拟电路中做为积分器(integrators)或更复杂滤波器的组件,也用在负反馈环路稳定性中。
信号处理电路也用电容器对电路信号求积分(integral)
[编辑] 调谐电路
电容器及电感器在调谐电路中用来选择固定频率范围内的信号。
例如,收音机的接收器就利用可变电容器来调整接收的频率。
收音机接收器接收的频率是电感(L)和电容(C)的函数,其式如下:
f = frac{1}{2 pi sqrt{LC}}
此频率是RLC串联电路的共振频率。
[编辑] 其他应用
[编辑] 感测器应用
电容器的应用多半不会改变其物理结构,而是利用电容器的特性来改变电压或电流。
不过在固定电压下,若改变介电质的物理特性或电子特性,电容器也可用在感测应用上。
若使空气可以渗透到电容器的介电质中,可用电容器测量空气的湿度。
用可挠性的平板制作的电容器则可测量应力或压力。
在电容式麦克风中,电容一端可随空气压力而位移,另一端固定,则可用电容作为声音的感测器。
有些加速计使用晶片上蚀刻的微机电电容来测量加速度的方向及大小。
如此用在倾斜仪或汽车安全气囊的感测器中,测量加速度的变化。
[编辑] 脉冲功率及武器应用
电感值低、耐高电压的大电容组 (capacitor banks) 常用来提供脉冲功率应用需要的大电流。
这类的应用包括了电磁成形 (ic forming)、Marx 脉冲发生器、脉冲雷射(尤其是 TEA雷射)、脉冲成形网路、雷达、核融合研究及粒子加速器。
大型电容组被用做桥梁爆破炸药、核武器里面的起爆装置和其他特殊武器里面。
利用电容组作为电磁式装甲 (ic armour )、动能混合型弹药(railguns)和轨道一线圈混合发射器的电源的试验性工作正在进行。
[编辑] 电容的潜在危险及安全性
在电容充电后关闭电源,电容内的电荷仍可能储存很长的一段时间。
此电荷足以产生电击,或是破坏相连结的仪器。
一个抛弃式相机闪光模组由1.5V AA 乾电池充电,看似安全,但其中的电容可能会充电到300V,300V 的电压产生的电击会使人非常疼痛,甚至可能致命。
许多电容的等效串联电阻 (ESR) 低,因此在短路时会产生大电流。
在维修具有大电容的设备之前,需确认电容已经放电完毕。
为了安全上的考量,所有大电容在组装前需要放电。
若是放在基板上的电容器,可以在电容器旁并联一泄放电阻 (bleeder resistor)。
在正常使用的,泄放电阻的漏电流小,不会影响其他电路。
而在断电时,泄放电阻可提供电容放电的路径。
高压的大电容在储存时需将其端子短路,以确保其储存电荷均已放电,因为若在安装电容时,若电容突然放电,产生的电压可能会造成危险。
大型老式的油浸电容器中含有多氯联苯(poly-chlorinated biphenyl),因此丢弃时需妥善处理,若未妥善处理,多氯联苯会进入地下水中,进而污染饮用水。
多氯联苯是致癌物质,微量就会对人体造成影响。
若电容器的体积大,其危险性更大,需要格外小心。
新的电子零件中已不含多氯联苯。
[编辑] 高电压电容潜在的危险
在高电压和强电流下工作的电容有着超出一般的危险。
高电压电容在超出其标称电压下工作时有可能发生灾难性的损坏。
绝缘材料的故障可能会导致在充满油(通常这些油起隔绝空气的作用)的小单元产生电弧致使绝缘液体蒸发,引起电容凸出、破裂甚至爆炸,而爆炸会将易燃的油弄的到处都是、起火、损坏附近的设备。
硬包装的圆柱状玻璃或塑料电容比起通常长方体包装的电容更容易炸裂,而后者不容易在高压下裂开。
被用在射频电路中和长期在强电流环境工作的电容会过热,特别是电容中心的卷筒。
即使外部环境温度较低,但这些热量不能及时散发出去,集聚在内部可能会迅速导致内部高热从而导致电容损坏。
在高能环境下工作的电容组,如果其中一个出现故障,使电流突然切断,其他电容中储存的能量会涌向出故障的电容,这就即有可能出现猛烈的爆炸。
高电压真空电容即使在正确的使用时也会发出一定的X射线。
适当的密封、熔融(fusing)和预防性的维护会帮助减少这些潜在的危险。
capacitor电容器的介绍
[编辑本段]电容器的定义
定义1:电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。
英文名称:capacitor。
一些常用的电容器如图所示。
用字母C表示。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制电路等方面。
定义2:电容器,任何两个彼此绝缘的导体(包括导线)间都构成一个电容器。
[编辑本段]电容器在电路中的作用
在直流电路中,电容器是相当于断路的。
这得从电容的结构上说起。
最简单的电容是由两端的极板和中间的绝缘电介质构成的。
通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是中间由于是绝缘的物质,所以是不导电的。
不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。
我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。
电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体体了。
不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。
但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。
而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。
实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段,有句话,就叫通交流,阻直流,说的就是电容的这个性质。
[编辑本段]电容器的基本功能——充电和放电
充电和放电是电容器的基本功能。
充电
使电容器带电(储存电荷和电能)的过程称为充电。
这时电容器的两个极板总是一个极板带正电,另一个极板带等量的负电。
把电容器的一个极板接电源(如电池组)的正极,另一个极板接电源的负极,两个极板就分别带上了等量的异种电荷。
充电后电容器的两极板之间就有了电场,充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。
放电
使充电后的电容器失去电荷(释放电荷和电能)的过程称为放电。
例如,用一根导线把电容器的两极接通,两极上的电荷互相中和,电容器就会放出电荷和电能。
放电后电容器的两极板之间的电场消失,电能转化为其它形式的能。
在一般的电子电路中,常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等,这些作用都是其充电和放电功能的演变。
[编辑本段]电容器主要特性参数
1、标称电容量和允许偏差
标称电容量是标志在电容器上的电容量。
电容器的基本单位是法拉(F),但是,这个单位太大,在实地标注中很少采用。
其它单位关系如下:
1F=1000mF
1mF=1000μF
1μF=1000nF
1nF=1000pF
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。
精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。
2、额定电压
在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。
3、绝缘电阻
直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻.
当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉0.1uf时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越小越好。
电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。
4、损耗
电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。
各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。
在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。
5、频率特性
随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。
6,常用公式
平行板电容器公式中C=εS/4πkd
[编辑本段]电容器的型号命名与标示
1.电容器的型号命名方法
国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。
依次分别代表名称、材料、分类和序号。
第一部分:名称,用字母表示,电容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。
第四部分:序号,用数字表示。
用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介
2.电容器容量标示
1、直标法
用数字和单位符号直接标出。
如1uF表示1微法,有些电容用“R”表示小数点,如R56表示0.56微法。
2、文字符号法
用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。
如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.
3、色标法
用色环或色点表示电容器的主要参数。
电容器的色标法与电阻相同。
电容器偏差标志符号:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z
4、数学计数法:如上图瓷介电容,标值272,容量就是:27X100pf=2700pf.如果标值473,即为47X1000pf=0.047uf。
(后面的2、3,都表示10的多少次方)。
又如:332=33X100pf=3300pf。
[编辑本段]电容器的分类
1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。
2、按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。
3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。
4、按制造材料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容,还有先进的聚丙烯电容等等
5、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。
6、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。
7、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。
8、调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。
9、低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。
10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
[编辑本段]常用电容器
铝电解电容器
用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.。
容量大,能耐受大的脉动电流。
容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率。
低频旁路、信号耦合、电源滤波。
钽电解电容器
用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰。
温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小,贮存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积。
对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态。
超小型高可靠机件中。
薄膜电容器
结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。
频率特性好,介电损耗小。
不能做成大的容量,耐热能力差。
滤波器、积分、振荡、定时电路。
瓷介电容器
穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝。
引线电感极小,
频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用。
不能做成大的容量,受振动会引起容量变化。
特别适于高频旁路。
独石电容器(多层陶瓷电容器)
在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成
小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小,Q值高
容量误差较大
噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路
纸介电容器
一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。
制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量
一般在低频电路内,通常不能在高于3~4MHz的频率上运用。
油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路
微调电容器(半可变电容器)
电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。
瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。
云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。
线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用
陶瓷电容器
用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。
它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
高频瓷介电容器适用于高频电路
云母电容器
就结构而言,可分为箔片式及被银式。
被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,由于消除了空气间隙,温度系数大为下降,电容稳定性也比箔片式高。
频率特性好,Q值高,温度系数小
不能做成大的容量
广泛应用在高频电器中,并可用作标准电容器
玻璃釉电容器
由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构
性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008
电容器:电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称为电容器。
电容器包括固定电容器和可变电容器两大类,其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。
电容器的损耗与漏电和使用环境的温度有极大的关系!!!
固定电容器
固定电容器的检测方法
A.检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。
测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。
若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。
B.检测10PF~001μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。
万用表选用R×1k挡。
两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小。
可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。
万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。
由于复合三极管的放大作用,把被测电容的充放电过程予以放大,使万用表指针摆幅度加大,从而便于观察。
应注意的是:在测试操作时,特别是在测较小容量的电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。
C对于001μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。
[编辑本段]处理故障电容器时应注意哪些安全?
由于电容器的两极具有剩留残余电荷的特点,所以,首先应设法将其电荷放尽,否则容易发生触电事故。
处理故障电容器时,首先应拉开电容器组的断路器及其上下隔离开关,如采用熔断器保护,则应先取下熔丝管。
此时,电容器组虽已经过放电电阻自行放电,但仍会有部分残余电荷,因此,必须进行人工放电。
放电时,要先将接地线的接地端与接地网固定好,再用接地棒多次对电容器放电,直至无火花和放电声为止,最后将接地线固定好。
同时,还应注意,电容器如果有内部断线、熔丝熔断或引线接触不良时,其两极间还可能会有残余电荷,而在自动放电或人工放电时,这些残余电荷是不会被放掉的。
故运行或检修人员在接触故障电容器前,还应戴好绝缘手套,并用短路线短接故障电容器的两极以使其放电。
另外,对采用串联接线方式的电容器还应单独进行放电。
[编辑本段]电容器运行时常易发生哪些异常情况?
补偿电容器运行时常易发生外壳鼓肚、套管或油箱漏油。
其主要原因是电容器的温度太高所致。
而温升过高由下列因素造成。
1、环境温度太高,通风不良。
2、电源电压超过额定值,引起过载发热。
protel中CAPACITOR CAP区别?
Protel使用中的问题
一、如何将一个原理图中的一部分加到另一张原理图上?
答:利用块拷贝。
首先将要拷贝的原理图的那部分做成块,用其他文件名存储,然后调入目标原理图利用块读命令。
二、为何最后生成的制版图与原理图不相符,有一些网络没有连上?
答:这种情况是很容易发生的,确实原理图上很明显是连上的,最后形成的制版图也与原理图生成的网络表对照过的,没有发现为连上的网络。
这种问题出现在原理图上,原理图看上去是连上的,由于画线不符和规范,导致表中他们并未连上,下面是连线属于不规范的连线:
c 超过元器件的断点连线;
c 连线的两部分有重复;
c 在原理图连线时,应尽量做到:
1 在元件端点处连线;
2 元器件连线尽量一线连通,少出现直接将其端点对接上的方法来实现,中间应用细线连接。
三、Schedit的直线有几种类型,他们的用途是什么?
答:Schedit有四中连线:
1 Thin Signal 细信号线
2 Thick Signal 粗信号线
3 Bus 总线
4 Dashed 点划线
c一般来说:Thin Signal(细信号线)最常用,Thick Signal(粗信号线)则多用于大电线或需要加重显示之用,Bus(总线)多用于部线,如数据总线、地址总线、控制总线等,他不表示直接相连, Dashed(点划线)则多用于将原理图某一部分围起来形成一个功能模块,可以用 Dashed(点划线)将他们分开。
四、如何加快相同连线的操作速度?
答:用重复操组命令(Repeat)。
改命令用于重复刚刚完成的Palce操作,Palce(布线)的参数为,重复次数6器件名编号跃变量,X方向重复等长,Y方向重复等长。
五、如何在网络文件中修改网络?
六、打印原理图是如何打印标题?
答:执行Schplot主菜单的Option命令,其子命令选择中有Title Block 选项,此项为标题兰开关,选ON将打印标题,反则,选OFF则不打印标题。
七、是否印制板的每一层都要定制边框?
答:不必要。
在Keep Out Lager(禁止布线区控制层)画一次边框就行了。
八、电源层为何不能显示成飞线和自动布线?
答:再布双面板时,要注意电源和地线网络(一般网络标号为VCC和GND)的设置。
如果要在布线时将电源线和地线的飞线显示出来,并且能对他们自动布线,在调入网络表之前应作如下设置:线点取Netlis菜单、在点取Power Planes、最后点取Disconnect Net From Plane电源和地线网络被置空。
这样设置后,地线和电源线就与其他信号线进行相同处理,否则将把电源线和地线视为一层,并以连通,并且以后的网络检查也不会检查他们。
九、生产出的印制板的印图如何才能在印制板的两面都有?
答:进行通过设置。
十、制作印制板应注意哪些方面的问题?
答:1 画线时最好不要画成一段一段的,一条直线最好一直画通。
2 元器件焊盘最好落在网格的交叉点上。
3 不用的地方都用地填充,做成网格。
4 做成印制版图后,用两种方法核对网络的正确与否,DRC和生成网表再与愿望表对照。
5 印制板元器件摆放均匀,布线均匀,按功能模块分区。
6 地线多走横向,电源线多走纵向。
7 地面的走线方向与集成电路方向垂直,以减少短路的机会。
十一、 设计印制电路板的一般步奏由那些?
答:1 首先设计电路原理图。
2 原理图无误后,生成网络表。
3 在制版软件中调入网络表。
4 布局,多为手工布局。
5 预布线。
6 如布通率较高,则可以往下走,否则返回第四步重新布局。
7 对一些关键网络进行手工布线(如电源线和地线)。
8 一般信号线,利用自动布线。
9 将余下的未布通的线利用手工将其布通。
10 网络检查,利用DRC功能进行网络检查,然后从印制板反生成网络表,在于原理图生成的网络表对照,如果相等,则此图就基本完成。
十二、为何网络中的元器件不能完全调入?
答:网络中的元器件,在印制版图的库中设有定义。
如三极管,它的三个管脚在原理图中定义为B、C、E。
而在制版设计库中定义成1、2、3。
因为他们对照不上,自然调不进来。
应采取的办法是将印制板设计库中的元器件修改成与原理图中定义的一致就行了。
十三、在哪一层放置文字?
答:可在丝印层放置,制作电路板时是印刷文字。
如果在元件层放置的话,制作电路板时是腐蚀的铜字!
十四、如何将 Protel 电路图转化为图片?
答:用WIN自己的图象捕捉功能,键盘上有。
十五、自定义的工具按钮、快捷键保存不下来,怎么办?
答:如果您用的是Protel98,请把windows文件夹下的CLIENT98.~CS文件的属性由只读改成存档。
十六、在Protel 99原理图与印版图中,如何成批修改元件的属性 ?
答:在元件属性对话框中,按Clobal>>钮,弹出整体编辑对话框,在其中设置。
十七、对于带有子件的元件放置时总是出现第一个子件,怎么办?
答:在元件属性对话框中的Attributee页里的Part栏中设定。
十八、可不可以在SCH图上将元件符号的序号写小,象下标?
答:不能。
十九、在Protel 99原理图与印版图中,如何处理连动元件(如带开关的电位器,调谐电容)
答:SCH中用绘图工具条Drawing Tools画上虚线;在PCB中不存在这个问题。
二十、自动布线是否自动生成过孔
答: 是
二十一、PROTEL 98,99等在画sch图时,绝大多数元件(如:电阻、电容、三极管等)都不能选封装号,即footprint选择栏都是NONE Available,按我的理解电阻、电容、三极管等应有常用的封装号可选。
答:绝大多数元件(如:电阻、电容、三极管等)的封装号都必须人工输入,即没有默认的封装(有些有,如555的默认封装为DIP8)。
电阻的封AXIAL0.3、AXIAL0.4...,电容的为RB.2/.4、RB.4/.8,二极管的为RAD0.1、RAD0.2...(它们后面的数字越大,表示两脚之间的距离越大),三极管的为TO-3、TO-5、TO-18...。
如果不知道元件的具体封装,可进入PCB编辑器,在视窗右边的Browse的下拉菜单中,选Libraries(即库),装好Protel98后,默认的库是ADVPCB.LIB(如无则点击Add/Remove按钮加就是了)。
Components(元件)下面文本框中显示的就是不同元件的封装,点击它,可看到其封装外形。
二十二、 protel99怎么改同一层所有线段的宽度?
答:任意双击一段,在弹出来的属性窗口里面的global选项里面可以改
二十三、protel 99的 mil是英制吗?等于多小厘米?
答:可以改为公制的: 1/1000inch, 0.00254CM
二十四、库文件里可以查到封装,但是不知道每个封装对应的元件的规格啊 像电阻,只是写了axial0.3--axial1.0但是不知道每个封装对应的电阻 是怎样的电阻,怎么办?
答:footprint即封装,与元件大小,引脚等密切相关的属性,做pcb板时必须预先设好. : 一般1/8电阻用axial_0.3(与protel的版本有关,版本不同可能有差异,可查看相关的pcb : 库文件) : 小电容:rad_0.1,rad_0.2 : 大电容:rb_.2/.4 : 集成电路:dip_n(n为管脚数) : 其他的就不再赘述.
二十五、请问protel的版本的区别
答:PROTEL98/99/99SE的操作方式没有什么本质的区别,只是界面 和工程文件的管理方式变来变去,介绍PT98/99/99SE的书随便拿一本 翻翻就行了。
其实,PT98/99/99SE很好学的,如果只是做原理图和印制板,多用几次就熟悉了。
二十六、自动布线的成功率是否100%?
答:怎么说呢,除非很简单的板,一般来说自动布线只是第一次布线,需要人工优化的,而且是一定要的,必竟现在的软件在这方面的人工智能还有不少需要改进的地方。
我个人一般是先布局,然后自动布,再调整布局,再自动布。
最后才进行"大决战"--- 手工布线。
二十七、在sch里面画了原理图,存盘后关掉,再打开原理图,里面就什么都没有了。
到底是怎么回事啊,好象存不下来一样的.
答: 你用的Protel是不是Demo版?我见过一种Protel98的Demo版是不可以存盘的,可能你的问题也一样。
建议装一个Crack版。
二十八、在Protel for Win中如何指定元件的封装形式?
答:1、在Advanced Schematic中指定
在原理图中修改元件的footprint为所需的PCB库封装名称。
然后生成网表, 在PCB中先加上需要的封装库,调入网络表时即可同时装入元件。
2、在Advanced PCB中指定
在PCB中直接放置需要的元件封装,designator设定为与原理图一致,然后 重新调入网络表。
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