刘家辉电影全集360影视:电容的工作原理和基本类型

来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/29 12:05:11

电容的工作原理和基本类型

一、基本原理

电容器的基本原理可以用图1-1来描述
当在两个正对的金属电极上施加电压时，电荷将据电压的大小被储存起来



基本公式：

Q=C*V

W=1/2* C*V^2；

di=C*dv/dt；

C[F]=ε0·ε·S/t

 

Q:电量( C )
V:电压(V )
C:电容量(F)

S：电极面积[m2]

t：介质厚度[m]

ε：相对介电常数

ε0:介质在真空状态下的介电常数(=8.85x10-12 F/M)

铝氧化膜的相对介电常数为7~8，要想获得更大的电容，可以通过增加表面积S或者减少其厚度t来获得。
表1-1列出了电容器中常用的几种典型的介质的相对介电常数，在很多情况下，电容器的命名通常是根据介质所使用的材料来决定的，例如：铝电解电容器、钽电容器等。

介质

相对介电常数

介质

相对介电常数

铝氧化膜

7 ~ 8

陶瓷

10~120

薄膜树脂

3.2

聚苯乙烯

2.5

云母

6 ~ 8

钽氧化膜

10 ~20


二、常见电容类型

  • 一般根据电极、电介质材料来分有如下：

1、铝电解电容
极性电容，它的正极、负极、电介质是什么呢？经常有人会混淆，其实分别是正极铝箔、三氧化二铝（附在正极铝箔的一面）、电解液（通过负极铝箔做引脚搭接）
2、钽电解电容
极性电容，正极、负极、电介质分别是：钽丝、二氧化锰MnO2（石墨、银层做引脚搭接）、五氧化二钽Ta2O5（在制造过程中形成）
3、片状多层陶瓷电容（MLCC）
无极性；贴片式；多层层叠；正负极为金属电极、电介质是陶瓷材料
4、引线式多层陶瓷电容（独石电容）
无极性；插脚式；是用MLCC电容焊接两个引脚，然后把芯用包封材料制造而成；CC41、CT41就属于这类
5、圆形陶瓷电容（瓷介电容）
无极性；单层；正负极为金属电极、电介质是陶瓷材料；个头比较大，一般为高压电容；CC81、CT81就属于这类
6、薄膜电容
无极性；多层层叠或卷绕；正负极为金属电极、电介质是有机薄膜材料；比如：聚乙烯、聚脂等
7、安规电容
实际上符合各国安规标准的圆形陶瓷电容或薄膜电容；常见的，Y1、Y2为圆形陶瓷电容；X1、X2为薄膜电容。

总之：依据C[F]= ε0·ε·S/t；以及实际制造中电容的正、负极、电介质材料选型和根据材料特点选择的制造工艺可以得知：
1、容量大的电容必须增加S，故个头大。耐压高的电容必须增加t，故一般较厚。
2、铝电解、钽电容相对来说S大，故容量可以做到很大。
3、MLCC电容的容量、耐压一般不大。
4、圆形陶瓷电容容值不大，但耐压可以做到很大。
5、薄膜电容容值不大，但耐压较高。

  • 根据应用场合和作用可分：

1、旁路电容
故名思义，是给交流信号提供一个对地的低阻抗通路。也可以称做滤波电容。
2、藕合电容
隔直流通交流，传递交流信号。根据di=C*dv/dt；不难理解。直流信号dv/dt=0，故无电流流过电容。
3、退（去）藕电容
在驱动电路中，如果负载变化很大，会对供应源产生电压或电流冲击，加退（去）藕电容就起缓冲作用。比如：IC的VCC，IC内部电子管的开、关高速动作引起VCC变化，如果有退（去）藕电容的话，其VCC变化不会延伸到供应VCC的电源端口。
4、储能电容：
根据W=1/2* C*V^2；不难理解电容的容量越大；工作电压越大储存的能量越大。
比如在RTC时钟电路的备电中，通过一个大容量的电容在工作时贮存电能，在掉电时，这个电容就释放电能起到很好的备电作用。

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