PCB技術中電容的那些事兒,你都知道嗎?
發布時間:2015-02-09 責任編輯:sherryyu
【導讀】PCB工程師在設計PCB時最基礎的就是要了解PCB設計中的各個元器件的方方麵麵,如果你連最基礎的板塊都不了解就不要去談整體設計了。關於PCB中的電容你了解嗎?靜靜的想想你真的懂嗎?不懂就來看看!
電容器一般可以分為沒有極性的普通電容器和有極性的電解電容。普通電容器分為固定電容器、半可調電容器(微調電容器)、可變電容器。
一.固定電容器:指一經製成後,其電容量不能再改變的電容器。

1.電容的分類:電容一般按電介質來分類。
1)紙介電容器:一般容量在幾十皮法(pF)到零點幾微法(uF),耐壓有250V、400V、630V等,容量誤差一般為:±5%,±10%,±20%。還有一種是金屬化紙介電容器,最大特點是具有有限的自愈能力。一般不能用於高頻電路中,工作頻率隻有幾十KHZ。
2)滌綸電容器;
3)聚苯乙烯電容器;
4)聚丙烯電容器;
5)聚四氟乙烯電容器;
6)聚酰亞胺薄膜電容器;
7)聚碳酸酯薄膜電容器;
8)複合薄膜電容器;
9)漆膜電容器;
10)疊片形金屬化聚碳酸酯電容器;
11)雲母電容器;
12)瓷介電容器:價格低廉,應用廣泛。分為低壓低功率和高壓高功率2種。
低壓低功率瓷介電容器按照所用材料的性能、特點,可以分為I和II型。I型的特點是介質損耗低,電容量對於溫度、頻率、電壓、時間的穩定性都比較好,常用於高頻電路。II型的特點是體積小,但穩定性差、介質損耗大,常用於低頻電路。超高頻瓷介電容器,可用於頻率不超過500MHZ的高頻電路中。
高壓高功率的瓷介電容器,通常隻適合在低損耗、功率不大的電路中使用。
13)玻璃釉電容器;
2. 電容的型號命名:
1)各國電容器的型號命名很不統一,國產電容器的命名由四部分組成:
第一部分:用字母表示名稱,電容器為C。
第二部分:用字母表示材料。
第三部分:用數字表示分類。
第四部分:用數字表示序號。
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2)電容的標誌方法:
(1)直標法:用字母和數字把型號、規格直接標在外殼上。
(2)文字符號法:用數字、文字符號有規律的組合來表示容量。文字符號表示其電容量的單位:P、N、u、m、F等。和電阻的表示方法相同。標稱允許偏差也和電阻的表示方法相同。小於10pF的電容,其允許偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF。
(3)色標法:和電阻的表示方法相同,單位一般為pF。小型電解電容器的耐壓也有用色標法的,位置靠近正極引出線的根部,所表示的意義如下表所示:
顏色 黑 棕 紅 橙 黃 綠 藍 紫 灰
耐壓 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V
(4)進口電容器的標誌方法:進口電容器一般有6項組成。
第一項:用字母表示類別;
第二項:用兩位數字表示其外形、結構、封裝方式、引線開始及與軸的關係。
第三項:溫度補償型電容器的溫度特性,有用字母的,也有用顏色的,其意義如下表所示:
序號 字母 顏色 溫度係數 允許偏差 字母 顏色 溫度係數 允許偏差
1 A 金 +100 R 黃 -220
2 B 灰 +30 S 綠 -330
3 C 黑 0 T 藍 -470
4 G ±30 U 紫 -750
5 H 棕 -30 ±60 V -1000
6 J ±120 W -1500
7 K ±250 X -2200
8 L 紅 -80 ±500 Y -3300
9 M ±1000 Z -4700
10 N ±2500 SL +350~-1000
11 P 橙 -150 YN -800~-5800
備注:溫度係數的單位10e -6/℃;允許偏差是 % 。
第四項:用數字和字母表示耐壓,字母代表有效數值,數字代表被乘數的10的冪。
第五項:標稱容量,用三位數字表示,前兩位為有效數值,第三為是10的冪。當有小數時,用R或P表示。普通電容器的單位是pF,電解電容器的單位是uF。
第六項:允許偏差。用一個字母表示,意義和國產電容器的相同。也有用色標法的,意義和國產電容器的標誌方法相同。
3.電容的主要特性參數:
(1)容量與誤差:實際電容量和標稱電容量允許的最大偏差範圍。一般分為3級:I級±5%,II級±10%,III級±20%。在有些情況下,還有0級,誤差為±20%。精密電容器的允許誤差較小,而電解電容器的誤差較大,它們采用不同的誤差等級。
常用的電容器其精度等級和電阻器的表示方法相同。用字母表示:D——005級——±0.5%;F——01級——±1%;G——02級——±2%;J——I級——±5%;K——II級——±10%;M——III級——±20%。
(2)額定工作電壓:電容器在電路中能夠長期穩定、可靠工作,所承受的最大直流電壓,又稱耐壓。對於結構、介質、容量相同的器件,耐壓越高,體積越大。
(3)溫度係數:在一定溫度範圍內,溫度每變化1℃,電容量的相對變化值。溫度係數越小越好。
(4)絕緣電阻:yonglaibiaomingloudiandaxiaode。yibanxiaorongliangdedianrong,jueyuandianzuhenda,zaijibaizhaooumuhuojiqianzhaooumu。dianjiedianrongdejueyuandianzuyibanjiaoxiao。xiangduieryan,jueyuandianzuyuedayuehao,loudianyexiao。
(5)損耗:在電場的作用下,電容器在單位時間內發熱而消耗的能量。這些損耗主要來自介質損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來表示。
(6)頻率特性:dianrongqidediancanshusuidianchangpinlverbianhuadexingzhi。zaigaopintiaojianxiagongzuodedianrongqi,youyujiedianchangshuzaigaopinshibidipinshixiao,dianrongliangyexiangyingjianxiao。sunhaoyesuipinlvdeshenggaoerzengjia。lingwai,zaigaopingongzuoshi,dianrongqidefenbucanshu,rujipiandianzu、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感等,都會影響電容器的性能。所有這些,使得電容器的使用頻率受到限製。
不同品種的電容器,最高使用頻率不同。小型雲母電容器在250MHZ以內;圓片型瓷介電容器為300MHZ;圓管型瓷介電容器為200MHZ;圓盤型瓷介可達3000MHZ;小型紙介電容器為80MHZ;中型紙介電容器隻有8MHZ。
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4.電路符號:
5.電容的使用:
1) 選擇合適的型號:
2) 合理確定電容器的精度:
3) 確定電容器的額定工作電壓:對一般電路,電路的工作電壓應為電容器額定電壓的10%~20%;當(dang)有(you)脈(mai)動(dong)電(dian)壓(ya)時(shi),工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)應(ying)為(wei)脈(mai)動(dong)的(de)最(zui)高(gao)電(dian)壓(ya)。當(dang)應(ying)用(yong)於(yu)交(jiao)流(liu)時(shi),額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)隨(sui)頻(pin)率(lv)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)要(yao)相(xiang)應(ying)增(zeng)大(da)。當(dang)溫(wen)度(du)環(huan)境(jing)比(bi)較(jiao)高(gao)時(shi),額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)還(hai)要(yao)選(xuan)用(yong)更(geng)大(da)的(de)。
4) 盡量選擇絕緣電阻大的電容:
5) 考慮溫度係數和頻率特性:
6) 注意使用環境:
二.電解電容器:
電解電容器一般有正、負極之分,即具有極性。因此在電路中使用時正、負(fu)極(ji)不(bu)能(neng)接(jie)錯(cuo)。現(xian)在(zai)已(yi)經(jing)可(ke)以(yi)製(zhi)造(zao)無(wu)極(ji)性(xing)的(de)或(huo)用(yong)於(yu)交(jiao)流(liu)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi),稱(cheng)為(wei)雙(shuang)極(ji)性(xing)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)或(huo)無(wu)極(ji)性(xing)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)。在(zai)外(wai)加(jia)電(dian)壓(ya)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),由(you)於(yu)某(mou)種(zhong)原(yuan)因(yin)而(er)引(yin)起(qi)局(ju)部(bu)損(sun)壞(huai)的(de)器(qi)件(jian),具(ju)有(you)自(zi)行(xing)修(xiu)補(bu)的(de)作(zuo)用(yong),這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)叫(jiao)做(zuo)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)自(zi)愈(yu)。
電解電容一般隻能在-20℃~+70℃的範圍內使用。特性受溫度、頻率的影響很大。一般經常使用的都是鋁電解電容。鋁電解電容的型號一般是CDXX,容量、耐壓、正負極都標記在外殼上。有時也用引線的長短來表示,長線為正,短線為負。
鋁電解電容的損耗較大,溫度、頻率特性差,限製了在交流電路中的應用。
三.鉭電解電容器:
鉭電解電容是用金屬鉭作電極、氧化鉭作介質的電容器。特點是:化學穩定性高,額定耐壓高,耐高溫性能好,機械強度高,體積小。常用CA標誌,其容量從0.47uF到1000uF,額定耐壓主要有6.3V、10V、16V、63V幾種。性能遠優於鋁電解電容,但價格比較貴。
其它的電解電容還有铌電解電容,性能更優,體積更小。鈦電解電容、鉭-铌電解電容。
四.微型電容器:
1.片狀陶瓷電容器:即表貼電容器。容量範圍為1pF~47800pF,耐壓為25V、50V。封裝安裝尺寸和表貼電阻一樣。
2.片狀鉭電容器:體積小、容量大。焊接時溫度限製在280℃以下,時間小於10S。其容量範圍為0.1uF~100uF,直流工作電壓為4~50V,常用的耐壓為16V、35V等。
3.雙電層電解電容:介於電池和電容之間,具有超大容量,被稱為超級電容器。一般隻能用於直流或低頻條件下,經常作為儲能元件使用。
4.半導體電容器
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