电容、电容器与超级电容器

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在许多电子产品中,电容器是必不可少的电子元件,它在电路中的功能是整流器的平滑滤波、退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等等。电容器的类型和结构种类比较多,小伙伴们使用时,不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性,而且还必须了解在给定用途下的优缺点、机械或环境的限制条件等。

一、电容

定义:电容是表征电容器容纳电荷多少的物理量。

电容的符号是C。公式:

在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等。各单位的换算关系如下:

1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)

1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

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,电容电容器的固有参数。

对于平板电容器:

其中,ε是一个常数电容,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。

电容符号:

电容是一种储能元件, 储存的电场能量为:

电容串联电路分析:

1. 串联后的等效电容容量倒数等于各个电容容量倒数之和;

2. 串联后的各个电容的电荷量相等;

3. 串联后的耐压等于各个电容电压之和。

电容并联电路分析

1. 并联后的等效电容容量等于各个电容容量之和;

2. 并联后的各个电容两端电压相等;

3. 并联后的耐压取决于耐压最小的那个电容电压。

二、电容器的类型

电容器是一种两块导体中间夹着一块绝缘体(介质)构成的电子元件。电容的类型

按照容量是否可变分为固定电容器和可变电容器两大类;按照介质类型可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。不同介质的电容,在结构、成本、特性、用途方面都大不相同。

(一)无机介质电容器:包括陶瓷电容以及云母电容等。在CPU上我们会经常看到陶瓷电容。陶瓷电容的综合性能很好,可以应用GHz级别的超高频器件上,比如CPU/GPU。当然,它的价格也很贵。

1.云母电容(CY) 电容量:10p--0。1μ 额定电压:100V--7kV 主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小。应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路

2.高频瓷介电容(CC)电容量:1--6800p 额定电压:63--500V 主要特点:高频损耗小,稳定性好。应用于高频电路。

3.低频瓷介电容(CT) 电容量:10p--4。7μ 额定电压:50V--100V 主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差。应用:要求不高的低频电路

4.玻璃釉电容(CI)电容量:10p--0。1μ 额定电压:63--400V 主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)。应用:脉冲、耦合、旁路等电路

单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件,AVX公司生产的贴片电容有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途。

贴片电容的种类和特点 - 21ic中国电子网​

(二)有机介质电容器:例如涤纶电容、薄膜电容器,这类电容经常用在音箱上,其特性是比较精密、耐高温高压。

1.聚酯(涤纶)电容(CL)电容量:40p--4μ 额定电压:63--630V 主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差。应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路

2.聚苯乙烯电容(CB)电容量:10p--1μ 额定电压:100V--30KV 主要特点:稳定,低损耗,体积较大。应用:对稳定性和损耗要求较高的电路

3.聚丙烯电容(CBB) 电容量:1000p--10μ 额定电压:63--2000V 主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差。应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路


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