那些你所不知道的電容器的特性

電容器的特性決定了它的溫度，額定電壓和電容范圍以及在特定應(yīng)用中的用途。

與不起眼的電容器相關(guān)聯(lián)的電容器特性和規(guī)格令人困惑，并且有時(shí)很難理解印刷在電容器本體上的信息，特別是在使用顏色或數(shù)字代碼時(shí)。

每個(gè)電容器系列或類型都使用自己獨(dú)特的電容器特性和識(shí)別系統(tǒng)集，其中一些系統(tǒng)易于理解，而另一些系統(tǒng)則使用誤導(dǎo)性的字母，顏色或符號(hào)。

弄清楚標(biāo)簽所指電容器特性的最好方法是首先弄清楚電容器屬于陶瓷，薄膜，塑料還是電解電容器屬于哪種類型，從中可以更容易地識(shí)別出特定的電容器特性。

即使兩個(gè)電容器的電容值可能完全相同，但它們的額定電壓也可能不同。如果用較小額定電壓的電容器代替較高額定電壓的電容器，則升高的電壓可能會(huì)損壞較小的電容器。

我們?cè)谥暗奈恼逻€記得，使用極化電解電容器時(shí)，正極引線必須連接到正極連接，負(fù)極引線必須連接到負(fù)極連接，否則可能會(huì)再次損壞。因此，最好使用與指定電容器相同類型的舊電容器來代替。電容器標(biāo)記的示例如下。

電容器特性

電容器與其他任何電子組件一樣，具有一系列特性。這些電容器特性始終可以在電容器制造商提供給我們的數(shù)據(jù)表中找到，因此這里僅是一些更重要的特性。

1.標(biāo)稱電容，（C）

所述的標(biāo)稱值電容，?電容器的是最重要的所有電容器特性。該值以微微法拉（pF），納米法拉（nF）或微法拉（μF）計(jì)量，并以數(shù)字，字母或彩色條帶標(biāo)記在電容器的主體上。

電容器的電容可隨環(huán)境溫度隨電路頻率（Hz）y改變值。較小的陶瓷電容器的標(biāo)稱值可低至一個(gè)皮法拉（1pF），而較大的電解電容器的標(biāo)稱電容值可高達(dá)一個(gè)法拉（1F）。

對(duì)于鋁電解會(huì)影響其實(shí)際值或?qū)嶋H值，所有電容器的容差額定值范圍從-20％到+ 80％。電容的選擇由電路配置決定，但在電容器一側(cè)讀取的值不一定是其實(shí)際值。

2.工作電壓（WV）

該工作電壓是另一個(gè)重要的特征電容器定義可以其工作壽命期間被施加到電容器無故障的最大連續(xù)電壓DC或AC。通常，印在電容器本體側(cè)面的工作電壓是指其直流工作電壓（WVDC）。

電容器的DC和AC電壓值通常不相同，因?yàn)锳C電壓值是指均方根值，而不是最大值或峰值的1.414倍。同樣，規(guī)定的直流工作電壓在一定溫度范圍內(nèi)有效，通常為-30°C至+ 70°C。

任何超過其工作電壓的直流電壓或過多的交流紋波電流都可能導(dǎo)致故障。因此可以得出結(jié)論，如果電容器在涼爽的環(huán)境中且在其額定電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，則其使用壽命將更長(zhǎng)。常見的工作DC電壓為10V，16V，25V，35V，50V，63V，100V，160V，250V，400V和1000V，并印在電容器主體上。

3.公差，（±％）

與電阻器一樣，電容器的容差額定值也表示為正負(fù)值，對(duì)于通常小于100pF的低值電容器，以皮法拉（±pF）表示；對(duì)于通常大于100pF的較高值的電容器，以百分?jǐn)?shù)（±％）表示。 。

容差值是允許實(shí)際電容與其標(biāo)稱值相差的程度，范圍可以從-20％到+ 80％。因此，具有±20％容差的100μF電容器可以合理地在80μF至120μF之間變化，并且仍保持在容差范圍內(nèi)。

根據(jù)電容器與實(shí)際值的接近程度與電容器的額定值進(jìn)行比較，并用彩色帶或字母表示其實(shí)際容差。電容器最常見的公差變化是5％或10％，但某些塑料電容器的額定公差低至±1％。

4.漏電流

電容器內(nèi)部用來分隔導(dǎo)電板的電介質(zhì)并不是理想的絕緣體，由于施加到板上的電荷在板上形成的強(qiáng)大電場(chǎng)的影響，導(dǎo)致很小的電流流過或“泄漏”通過電介質(zhì)恒定的電源電壓。

在納安（nA）區(qū)域內(nèi)流過的小直流電流稱為電容器泄漏電流。漏電流是電子物理地通過介電介質(zhì)，繞其邊緣或跨引線穿過電子介質(zhì)的結(jié)果，如果移除電源電壓，隨著時(shí)間的流逝，電子將完全使電容器放電。

當(dāng)泄漏非常低時(shí)，例如在薄膜或箔式電容器中，通常稱為“絕緣電阻”（R p ），并且可以表示為與所示電容器并聯(lián)的高阻值電阻。當(dāng)泄漏電流很高時(shí)，如在電解質(zhì)中一樣，這被稱為“泄漏電流”，因?yàn)殡娮又苯恿鬟^電解質(zhì)。

電容器泄漏電流是放大器耦合電路或電源電路中的重要參數(shù)，耦合和/或存儲(chǔ)應(yīng)用的最佳選擇是聚四氟乙烯和其他塑料電容器類型（聚丙烯，聚苯乙烯等），因?yàn)榻殡姵?shù)越低，絕緣電阻越高。

另一方面，電解型電容器（鉭和鋁）可能具有很高的電容，但由于它們的隔離電阻差，它們也具有很高的泄漏電流（通常約為每μF5-20μA量級(jí)），并且因此不適合存儲(chǔ)或耦合應(yīng)用。而且，鋁電解的泄漏電流的流動(dòng)隨著溫度而增加。

5.工作溫度（T）

由于介電特性的變化，電容器周圍的溫度變化會(huì)影響電容值。如果空氣或周圍溫度變熱或變冷，電容器的電容值可能會(huì)發(fā)生很大變化，從而影響電路的正確操作。大多數(shù)電容器的正常工作范圍是-30 o C至+125 o C，額定工作溫度不超過+70 o C時(shí)給出了額定電壓，特別是對(duì)于塑料電容器類型。

通常，對(duì)于電解電容器，尤其是鋁電解電容器，在高溫（+85 o C 以上）下，電解液中的液體會(huì)蒸發(fā)掉，并且由于內(nèi)部壓力，電容器的主體（尤其是小尺寸）可能會(huì)變形此外，由于果凍會(huì)凍結(jié)，因此不能在低于-10 o C的低溫下使用電解電容器。

6.溫度系數(shù)（TC）

電容器的溫度系數(shù)是在指定溫度范圍內(nèi)其電容的最大變化。電容器的溫度系數(shù)通常線性表示為百萬分之一每攝氏度（PPM / o C），或在特定溫度范圍內(nèi)的變化百分比。一些電容器是非線性的（2類電容器），并且隨著溫度的升高而增加其值，從而使它們的溫度系數(shù)表示為正“ P”。

一些電容器隨著溫度的升高而減小其值，從而使它們的溫度系數(shù)表示為負(fù)“ N”。例如，“ P100”為+100 ppm / o C或“ N200”為-200 ppm / o C等。但是，某些電容器不會(huì)改變其值并在一定溫度范圍內(nèi)保持恒定，此類電容器的值為零。溫度系數(shù)或“ NPO”。這些類型的電容器（例如云母或聚酯）通常稱為1類電容器。

大多數(shù)電容器，特別是電解電容器，在變熱時(shí)會(huì)失去電容，但溫度補(bǔ)償電容器的范圍至少為P1000至N5000（+1000 ppm / o C至-5000 ppm / o C）。也可以將具有正溫度系數(shù)的電容器與具有負(fù)溫度系數(shù)的電容器串聯(lián)或并聯(lián)連接，最終結(jié)果是兩個(gè)相反的作用將在一定溫度范圍內(nèi)相互抵消。溫度系數(shù)電容器的另一個(gè)有用的應(yīng)用是使用它們來消除溫度對(duì)電路中其他組件（例如電感器或電阻器等）的影響。

7.極化

電容器極化在電連接方面通常指電解電容器，但主要是鋁電解電容器。大多數(shù)電解電容器是極化類型的，也就是說，連接到電容器端子的電壓必須具有正確的極性，即正極到正極以及負(fù)極到負(fù)極。

不正確的極化會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)的氧化層擊穿，從而導(dǎo)致很大的電流流經(jīng)器件，從而導(dǎo)致破壞，正如我們之前提到的。

大多數(shù)電解電容器的負(fù)極-ve端子在其本體的一側(cè)向下清晰地標(biāo)有黑色條紋，帶，箭頭或V形，以防止與直流電源的任何錯(cuò)誤連接。

一些較大的電解槽的金屬罐或罐體連接到負(fù)極端子，但高壓型的金屬罐則將其金屬罐絕緣，將電極引出以分開鐵鍬或螺釘端子，以確保安全。

另外，在電源平滑電路中使用鋁電解電容器時(shí)，應(yīng)注意防止峰值直流電壓和交流紋波電壓之和成為“反向電壓”。

8.等效串聯(lián)電阻（ESR）

電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）是電容器在高頻下使用時(shí)的交流阻抗，包括電介質(zhì)材料的電阻，端子引線的直流電阻，電介質(zhì)連接的直流電阻和電容器極板電阻全部在特定的頻率和溫度下測(cè)得。

在某些方面，ESR與絕緣電阻相反，絕緣電阻表示為與電容器并聯(lián)的純電阻（無容抗或感抗）。理想的電容器將僅具有電容，但ESR表示為與該電容器串聯(lián)的純電阻（小于0.1Ω）（因此稱為等效串聯(lián)電阻），并且它取決于頻率，因此成為“動(dòng)態(tài)”量。

由于ESR定義了電容器“等效”串聯(lián)電阻的能量損耗，因此必須確定電容器的整體I 2 R熱損耗，尤其是在電源和開關(guān)電路中使用時(shí)。

具有較高ESR的電容器由于其較長(zhǎng)的充電和放電RC時(shí)間常數(shù)而使電流流入和流出其極板的能力較小。電解電容器的ESR隨著時(shí)間的流逝會(huì)隨著電解質(zhì)的干燥而增加。具有非常低ESR額定值的電容器可供選擇，并且最適合于將電容器用作濾波器時(shí)使用。

最后要說明的是，小電容（小于0.01μF）的電容器通常不會(huì)對(duì)人體造成太大危險(xiǎn)。但是，當(dāng)它們的電容開始超過0.1μF時(shí)，觸摸電容器引線可能會(huì)令人震驚。

電容器即使在沒有電路電流流過的情況下，也能夠以自身的電壓形式存儲(chǔ)電荷，從而為它們提供了一種存儲(chǔ)器，可以在電視機(jī)，照相閃光燈和電容器組中找到大型電解型儲(chǔ)能電容器致命的罪名

根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，一旦斷開電源，切勿接觸大容量電容器的引線。如果不確定它們的狀況或?qū)@些大電容器的安全處理，請(qǐng)?jiān)谔幚硭鼈冎皩で髱椭驅(qū)＜医ㄗh。