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5.2 电容器的分类

电容器种类繁多,分类方式也不同,如图5-4所示。

图5-4 电容器的分类

提示:电解电容器是有极性的,它的背面上有明显的正极或负极标志。在更换此类电容器时应注意极性,若不小心接错极性则会导致其过电压损坏。涤纶电容器、瓷片电容器通常时针极性电容器。

(1) 铝电解电容器(CD)  如图5-5所示,它是由铝圆筒作负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带作正极制成的。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜作介质。它的特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。电解电容器有正、负极之分,使用时不能接反。

图5-5 铝电解电容器

提示:电解电容器的两极一般是由金属箔构成的。为了减小电容器的体积通常将金属箔卷起来。由于将导体卷起来就会出现电压,电容量越大的电容器金属箔就会越长,卷得越多,这样等效电感就会越大,理论上电容器在高频下工作,容抗应该更小,但由于频率增高的同时感抗也在加大,大到不可小视的地步,所以说电解电容器是一种低频电容器,容量越大的电解电容器其高频特性越差。

(2)纸介电容器(CZ)  纸介电容器用两片金属箔作电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频电路比较合适。纸介电容器的外形如图5-6所示。

图5-6 纸介电容器

(3)金属化纸介电容器(CJ)  金属化纸介电容器结构和纸介电容器基本相同,其外形如图5-7所示。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。

图5-7 金属化纸介电容器

(4)陶瓷电容器(CC)  陶瓷电容器用陶瓷作介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜作极板制成。它的特点是体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适合用于高频电路。铁电陶瓷电容器容量较大,但是损耗和温度系数较大,适合用于低频电路。陶瓷电容器的外形如图5-8所示。

图5-8 陶瓷电容器

(5)薄膜电容器(CB)  薄膜电容器是以金属箔当电极,将其和聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜从两端重叠后卷绕成圆筒状制成的。依塑料薄膜的种类又分别称为聚乙酯电容器(又称Mylar电容器)、聚丙烯电容器(又称PP电容器)、聚苯乙烯电容器(又称PS电容器)和聚碳酸电容器。涤纶薄膜电容器介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适合作为旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,一般用于高频电路。薄膜电容器的外形如图5-9所示。

图5-9 薄膜电容器

(6)云母电容器(CY)  云母电容器用金属箔或在云母片上喷涂银层作电极板,极板和云母一层一层叠合后压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小、绝缘电阻大、温度系数小,适合用于高频电路。云母电容器的外形如图5-10所示。

图5-10 云母电容器

(7)钽电解电容器(CA)  钽电解电容器用金属钽作正极,用稀硫酸等配液作负极,用表面生成的氧化膜作介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好,用在要求较高的设备中。钽电解电容器的外形如图5-11所示。

图5-11 钽电解电容器

(8)玻璃釉电容器(CI)  玻璃釉电容器的介质是玻璃釉粉加压制成的薄片,通过调整釉粉的比例,可以得到不同特性的电容器。因釉粉有不同的配制工艺方法,因而可获得不同性能的介质,也就可以制成不同性能的玻璃釉电容器。玻璃釉电容器具有介电系数大、体积小、损耗较小等特点,且耐温性和抗湿性也较好。玻璃釉电容器适合在半导体电路和小型电子仪器中的交、直流电路或脉冲电路使用。玻璃釉电容器的外形如图5-12所示。

图5-12 玻璃釉电容器

(9)贴片电容(单片陶瓷电容器)  是目前用量比较大的常用元件,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。如图5-13所示。

图5-13 贴片电容

0805CG102J500NT 0805:是指该贴片电容的尺寸套小,是用英寸来表示的,08表示长度是0.08英寸,05表示宽度为0.05英寸,CG表示做这种电容要求用的材质,这个材质一般适合于做小于10000PF以下的电容,102指电容容量,前面两位是有效数字,后面的2表示有多少个零102=10×100,也就是=1000PF,J是要求电容的容量值达到的误差精度为5%,介质材料和误差精度是配对的,500是要求电容承受的耐压为50V,同样,500前面两位是有效数字,后面是指有多少个零。N是指端头材料,现在一般的端头都是指三层电极(银/铜层)、镍、锡,T指包装方式,T表示编带包装。贴片电容的颜色,常规见得多的就是比纸板箱浅一点的黄和青灰色,这在具体的生产过程中会产生不同差异。贴片电容上面没有印字,这和它的制作工艺有关(贴片电容是经过高温烧结面成,所以没办法在它的表面印字),而贴片电阻是丝印而成(可以印刷标记)。

贴片电容有中高压贴片电容和普通贴片电容,系列电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、200V、500V、1000V、2000V、3000V、4000V。贴片电容的尺寸表示法有两种,一种是英寸为单位来表示,一种是以毫米为单位来表示,贴片电容系列的型号有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010、2225等。贴片电容的材料常规分为三种,NPO,X7R,Y5V。NPO此种材质电性能最稳定,几乎不随温度,电压和时间的变化而变化,适用于低损耗,稳定性要求要的高频电路。

贴片电容可分为无极性和有极性两类,无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603。

而有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路板,所以要求温度稳定性要高,所以贴片电容以钽电容为多,根据其耐压不同,贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列,具体分类如下:类型封装形式耐压A 3216 10V、B 3528 16V、C 6032 25V、D 7343 35V。

(10)可变电容器  它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容器装在一起同轴转动,称为双连。可变电容器的介质有空气和聚苯乙烯两种。可变电容器的外形如图5-14所示。

图5-14 可变电容器