第3章　电容器的功能特点与识别检测

3.1　电容器的种类特点

3.1.1 了解电容器的分类

电容器是一种可储存电能的元件（储能元件），通常简称为电容。它与电阻器一样，几乎每种电子产品中都有电容器。图3-1为电路板上的电容器。

电容器的种类很多，根据其电容量是否可调，主要可分为固定电容器和可变电容器两大类；根据电容器引脚的极性，可分为无极性电容器和有极性电容器（电解电容器）。归纳起来，电容器可分为普通电容器、电解电容器和可变电容器。

3.1.2 普通电容器

常见的普通电容器主要有色环电容器、纸介电容器、瓷介电容器、云母电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器、聚苯乙烯电容器等。

1 色环电容器

色环电容器是指在电容器的外壳上标识有多条不同颜色的色环，用以标识电容量。该类电容器与色环电阻器十分相似，如图3-2所示。

普通电容器也称为无极性电容器，是指电容器的两引脚没有正、负极性之分，使用时，两引脚可以交换连接。在大多情况下，普通电容器由于材料和制作工艺的特点，在生产时电容量已经被固定，因此也属于电容量固定的电容器。

2 纸介电容器

纸介电容器是以纸为介质的电容器，如图3-3所示，用两层带状的铝或锡箔中间垫上浸过石蜡的纸卷成筒状，再装入绝缘纸壳或金属壳中，两引出脚用绝缘材料隔离。

在实际应用中，有一种金属化纸介电容器，在涂有醋酸纤维漆的电容器纸上再蒸镀一层厚度为0.1μm的金属膜作为电极，然后将这种金属化的纸卷绕成芯子，装上引线并放入外壳内封装而成，如图3-4所示。该电容器比普通纸介电容器体积小，但其容量较大，且受高压击穿后具有自恢复能力，广泛应用于自动化仪表、自动控制装置及各种家用电器中，不适于高频电路。

3 瓷介电容器

瓷介电容器以陶瓷材料作为介质，在其外层常涂以各种颜色的保护漆，并在陶瓷片上覆银制成电极，如图3-5所示。这种电容器的损耗较小，稳定性好，且耐高温、高压，是应用最多的一种电容器。

4 云母电容器

云母电容器是以云母作为介质的电容器，通常以金属箔作为电极，外形通常为矩形，如图3-6所示。

云母电容器的电容量较小，只有几皮法（pF）至几千皮法，具有可靠性高、频率特性好等特点，适用于高频电路。

5 涤纶电容器

涤纶电容器是一种采用涤纶薄膜为介质的电容器，又可称为聚酯电容器，如图3-7所示。

涤纶电容器的成本较低，耐热、耐压和耐潮湿的性能都很好，但稳定性较差，通常适用于稳定性要求不高的电路中，例如，在彩色电视机或收音机的耦合、隔直流等电路中常有应用。

6 玻璃釉电容器

玻璃釉电容器是一种使用玻璃釉粉压制的薄片为介质的电容器，如图3-8所示。这种电容器的电容量一般为10～3300pF，耐压值有40V和100V两种，具有介电系数大、耐高温、抗潮湿性强、损耗低等特点。

7 聚苯乙烯电容器

聚苯乙烯电容器是以非极性的聚苯乙烯薄膜为介质制成的电容器，内部通常采用两层或三层薄膜与金属电极交叠绕制，如图3-9所示。这种电容器的成本低、损耗小、绝缘电阻高、电容量稳定，多应用于对电容量要求精确的电路中。

不同类型电容器的电容量和额定电压值的规格不同。表3-1为普通电容器电容量的规格。

3.1.3 电解电容器

常见电解电容器与上述几种普通电容器不同，引脚有明确的正、负极之分，因此也称为有极性电容器。在使用该类电容器时，两引脚的极性不可接反。

常见电解电容器按电极材料的不同，主要有铝电解电容器和钽电解电容器两种。

1 铝电解电容器

铝电解电容器是一种液体电解质电容器，根据介电材料的状态不同，分为普通铝电解电容器（液态铝质电解电容器）和固态铝电解电容器（简称固态电容器）两种，如图3-10所示，是目前应用最广泛的电容器。

铝电解电容器的电容量较大，与无极性电容器相比，绝缘电阻低、漏电流大、频率特性差，容量和损耗会随周围环境和时间的变化而变化，特别是当温度过低或过高的情况下，长时间不用还会失效，因此，铝电解电容器多用于低频、低压电路中。

铝电解电容器的规格多种多样，外形也根据制作工艺有所不同，常见的有焊针型铝电解电容器、螺栓型铝电解电容器、轴向铝电解电容器，如图3-11所示。

2 钽电解电容器

钽电解电容器是采用金属钽作为正极材料制成的电容器，主要有固体钽电解电容器和液体钽电解电容器两种。其中，固体钽电解电容器根据安装的形式不同，又分为分立式钽电解电容器和贴片式钽电解电容器，如图3-12所示。

钽电解电容器的温度特性、频率特性和可靠性都比铝电解电容器好，特别是漏电流极小、电荷储存能力好、寿命长、误差小，但价格较高，通常用于高精密的电子电路中。

关于电容器的漏电电流：

当电容器加上直流电压时，由于电容介质不是完全的绝缘体，因此电容器就会有漏电电流产生，若漏电电流过大，电容器就会发热烧坏。通常，电解电容器的漏电电流会比其他类型的电容器大。因此，常用漏电电流表示电解电容器的绝缘性能。

关于电容器的漏电电阻：

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般很精确，如534kΩ、652kΩ。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，也叫漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，电容器的漏电电阻越大越好。

3.1.4 可变电容器

可变电容器是指电容量在一定范围内可调节的电容器。一般由相互绝缘的两组极片组成。其中，固定不动的一组极片称为定片，可动的一组极片称为动片。通过改变极片间的相对有效面积或片间距离使电容量相应地变化。可变电容器主要用在无线电接收电路中选择信号（调谐）。

可变电容器按照结构的不同又可分为微调可变电容器、单联可变电容器、双联可变电容器和四联可变电容器。

1 微调可变电容器

微调可变电容器又叫半可调电容器，电容量调整范围小，常见的有瓷介微调电容器、管形微调电容器（拉线微调电容器）、云母微调电容器、薄膜微调电容器等，电容量一般为5～45pF，主要用于收音机的调谐电路中。

图3-13为典型微调可变电容器的实物外形。

2 单联可变电容器

单联可变电容器是用相互绝缘的两组金属铝片对应组成的，如图3-14所示。其中一组为动片，另一组为定片，中间以空气为介质。调整单联可变电容器上的转轴时，可带动内部动片转动，由此可以改变定片与动片的相对位置，使电容量作相应变化。这种电容器的内部只有一个可调电容器。

3 双联可变电容器

双联可变电容器可以简单理解为由两个单联可变电容器组合而成，如图3-15所示。调整时，两联电容同步变化。这种电容器的内部结构与单联可变电容器相似，只是一根转轴带动两个电容器的动片，两个电容器的动片同步转动。

4 四联可变电容器

四联可变电容器的内部包含有四个单联可同步调整的电容器。图3-16为四联可变电容器的实物外形。

通常，对于单联可变电容器、双联可变电容器和四联可变电容器的识别可以通过引脚和背部补偿电容的数量来判别。

以双联电容器为例，图3-17为双联可变电容器的内部结构示意图。

由图3-17可以看出，双联可变电容器中的两个可变电容器都各自附带有一个补偿电容。该补偿电容可以单独微调。一般在双联可变电容器背部可以看到两个补偿电容；四联可变电容器则可以看到四个补偿电容；而单联可变电容器则只有一个补偿电容。另外值得注意的是，由于生产工艺的不同，可变电容器的引脚数并不完全统一。通常，单联可变电容器的引脚数一般为2～3个（两个引脚加一个接地端），双联可变电容器的引脚数不超过7个，四联可变电容器的引脚数为7～9个。这些引脚除了可变电容的引脚外，其余的引脚都为接地引脚，以方便与电路连接。

可变电容器按介质的不同可以分为薄膜介质的可变电容器和空气介质的可变电容器两种。其中，薄膜介质可变电容器是指在动片与定片（动片、定片均为不规则的半圆形金属片）之间加上云母片或塑料（聚苯乙烯等材料）薄膜作为介质的可变电容器，外壳为透明塑料，具有体积小、重量轻、电容量较小、易磨损的特点，如单联、双联可变电容器等。

空气介质可变电容器的电极由两组金属片组成。其中，固定不变的一组为定片，能转动的一组为动片，动片与定片之间以空气作为介质，多应用于收音机、电子仪器、高频信号发生器、通信设备及有关电子设备中。常见的空气可变电容器主要有空气单联可变电容器（空气单联）和空气双联可变电容器（空气双联）两种，如图3-18所示。