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电容器性能参数解析

【摘要】:目前很多电子产品都采用贴片式电容器,以缩小印制板的体积,提高电路的稳定性。

1.标称电容量

图3.2-2 电容器的型号

标称电容量指电容器设计所确定的、通常在电容器上所标出的电容量值,单位有p F、nF、μF、mF等。为了便于生产,同时考虑能够满足实际使用的需要,国家标准GB/T 2471-1995《电阻器和电容器优先数系》规定了数个伴有允许偏差的优先数系,用这一优先数系及其十进倍数或约数来表示电容器的电容量。

与电阻器类似,普通电容器标称值E3、E6、E12、E24系列数系见表3.1-2;当元件的允许偏差严于5%或因特殊要求而E24系列不能满足需要时,可以使用表3.1-3所示的精密电容器标称值E48、E96、E192系列数系表内的数值。

2.允许偏差

电容器的实际电容值与标称值间的最大允许偏差范围,称为允许偏差。与电阻器类似,电容器以百分号表示的允许偏差用表3.1-4和表3.1-5所列的字母代码表示。

还可以用固定值表示电容器10p F以下的对称允许偏差,其字母代码见表3.2-2。

表3.2-2 以固定值表示的对称允许偏差的字母代码

对于未规定字母代码的允许偏差应用字母A表示。

3.类别温度范围

电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。这里以下限类别温度和上限类别温度给定。

4.额定温度

可以连续施加额定电压的最高环境温度。

5.额定电压

在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或脉冲电压的峰值。

在交流电路中,电容器的额定电压应大于电压的峰值,否则电容器可能会被击穿。加在电容器两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。额定电压的大小与电介质的材料有关。对于结构、介质、容量相同的器件,体积越大额定电压越高。

表3.2-3为电容器额定电压系列,表中带括弧的电压值仅为电解电容器所独用。

表3.2-3 电容器额定电压系列 单位:V

注:带括弧者仅为电解电容器所用。

电容器的额定电压通常在电容器表面以数字的形式标注,如图3.2-2所示,330V.AC代表该电容器的额定电压为交流电330V。

6.时间常数

绝缘电阻和电容量的乘积,通常以秒表示。

7.损耗角正切

在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率

8.温度系数

在规定的温度范围内测量的电容量随温度的变化率,通常用10-6 K-1表示。温度系数越低,电容器越稳定。

9.漏电电流

电容器有隔离直流电的作用,但有些时候,当给电容器两端加上直流电压后仍有较小的电流流过,这一较小电流被称作电容器的漏电电流。

10.绝缘电阻

电容器两极间的阻值即为电容器的绝缘电阻,绝缘电阻等于加在电容器两端的直流电压与漏电电流的比值。一般电容器绝缘电阻都在兆欧甚至吉欧数量级

电容器的漏电电流和绝缘电阻与电容器本身的材料密切相关。通常情况下,电解电容器的漏电电流较大、绝缘电阻较小,云母电容和陶瓷电容的漏电电流相对较小、绝缘电阻较大。漏电电流越小、绝缘电阻越大,电容的质量就越好。

11.频率特性

频率特性是指电容器的各种参数随着外界施加的交流电的频率不同而表现出不同性能的特性。

不同介质的电容器,其最合适的工作频率也不同。通常情况下,电解电容器只能在低频电路中工作,而高频电路只能用容量较小的云母电容器。

12.封装

电容器按照封装形式可分为通孔式电容器和贴片式电容器。

通孔式电容器在印制板上的焊盘位置必须钻孔(从顶层通到底层),让元器件引脚穿透印制板后,才能在焊盘上对该元器件的引脚进行焊接。

如图3.2-3(a)所示,无极性电容器的常用封装有RAD0.1~RAD0.4等,其中RAD表示片形电容器,RAD后面的数字表示电容器两个引脚的距离(即印制板上两个焊盘中心的距离),单位为in(英寸)。例如,RAD0.1表示电容器两个焊盘中心的距离为0.1in,即100 mil(密耳)。

图3.2-3 电容器的封装

如图3.2-3(b)所示,极性电解电容器的常用封装有RB.2/.4,RB.3/.6,RB.4/.8,RB.5/1.0等,其中RB表示柱形电容器,RB后面的/前的数字表示电容器两个引脚的距离(即印制板上两个焊盘中心的距离,单位为in),/后的数字表示电容器的圆柱外径。例如,RB.3/.6表示电解电容器的焊盘间距为0.3in、圆柱外径为0.6in。

贴片式电容器的焊盘不需要钻孔,直接在焊盘表面进行焊接。目前很多电子产品都采用贴片式电容器,以缩小印制板的体积,提高电路的稳定性。如表3.1-8所示,贴片电容器与贴片电阻器的封装形式一样,由四位数字表示其尺寸,前两位与后两位分别表示元件的长与宽,以in或mm为单位。