電容器的分類(lèi)
1、按照結(jié)構(gòu)分三大類(lèi)：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。
2、按電解質(zhì)分類(lèi)有：有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
4、頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
5、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
6、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。
7、調(diào)諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
8、高頻耦合：陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器。
9、低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電 容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
電源用電容器的選擇
雁舞白沙 發(fā)表于 2005-10-14 21:51:00
電容器是實(shí)現(xiàn)電源的寬范圍電壓和電流組合的最關(guān)鍵的無(wú)源元件之一。盡管每種電容器都能儲(chǔ)存電能，但對(duì)于特定的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，電介質(zhì)技術(shù)在電容器的選擇中起著重要的作用。
電容器在電源中最重要的應(yīng)用是在存儲(chǔ)能量、浪涌電壓保護(hù)、EMI抑制和控制電路等方面。我們可以通過(guò)圖1了解到針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，這些電介質(zhì)技術(shù)彼此競(jìng)爭(zhēng)或互為補(bǔ)充的關(guān)系。
儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線(xiàn)傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150 000ΜF之間的鋁電解電容器（如EPCOS公司的 B43504或B43505）是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式， 對(duì)于功率級(jí)超過(guò)10KW的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
要選擇合適的電容值，需查看其額定直流電壓、允許的電壓波紋和充/放電周期。但是，在選擇用于該應(yīng)用的電解電容器時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮以下參數(shù)。
典型電源中的電容器波紋電流為各個(gè)頻率上的波紋電流的組合。波紋電流的RMS（均方根）值決定了電容器的溫升。
常見(jiàn)的一個(gè)錯(cuò)誤是通過(guò)把各個(gè)頻率上的波紋電流的平方值相加來(lái)計(jì)算RMS電流負(fù)載。實(shí)際上，必須考慮到隨著波紋頻率的增加，電容器的ESR下降。
正確的做法是根據(jù)波紋因子的頻率圖估算出高頻（到100HZ）時(shí)的波紋電流。采用估算的電流平方值來(lái)確定波紋電流。這才是真實(shí)的電流負(fù)載。
由于環(huán)境溫度決定著負(fù)載條件下的電容器壽命，因此，那些聲譽(yù)卓著的制造商們均精確定義了波紋電流負(fù)載、環(huán)境溫度與概率壽命之間的關(guān)系。在實(shí)際工作條件下，利用波紋電流負(fù)載和環(huán)境溫度來(lái)確定概率壽命，而將公布的概率壽命作為絕對(duì)值。
浪涌電壓保護(hù)
開(kāi)關(guān)頻率很高的現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈沖的影響?？缃釉诠β拾雽?dǎo)體器件兩端的浪涌電壓保護(hù)電容器（如EPCOS B32620-J或B32651..56）通過(guò)吸收電壓脈沖限制了峰值電壓，從而對(duì)半導(dǎo)體器件起到了保護(hù)作用，使得浪涌電壓保護(hù)電容器成為功率元件庫(kù)中的重要一員。
半導(dǎo)體器件的額定電壓和電流值及其開(kāi)關(guān)頻率左右著浪涌電壓保護(hù)電容器的選擇。由于這些電容器承受著很陡的DV/DT值，因此，對(duì)于這種應(yīng)用而言，薄膜電容器是恰當(dāng)之選。
在額定電壓值高達(dá)2000VDC的條件下，典型的電容額定值在470PF～47NF之間。對(duì)于大功率的半導(dǎo)體器件，如IGBT，電容值可高達(dá)2.2ΜF，電壓在1200VDC的范圍內(nèi)。
不能僅根據(jù)電容值/電壓值來(lái)選擇電容器。在選擇浪涌電壓保護(hù)電容器時(shí)，還應(yīng)考慮所需的DV/DT值。
耗散因子決定著電容器內(nèi)部的功率耗散。因此，應(yīng)選擇一個(gè)具有較低損耗因子的電容器作為替換。
EMI/RFI抑制
這些電容器連接在電源的輸入端，以減輕由半導(dǎo)體所產(chǎn)生的電磁或無(wú)線(xiàn)電干擾。由于直接與主輸入線(xiàn)相連，這些電容器易遭受到破壞性的過(guò)壓和瞬態(tài)電壓。因此，世界上各個(gè)地區(qū)都推出了不同的安全標(biāo)準(zhǔn)，包括歐洲的EN132 400，美國(guó)的UL1414和1283以及加拿大的CSAC22.2 NO.0，1和8。
采用塑膜技術(shù)的X-級(jí)和Y-級(jí)電容器（如EPCOS B3292X/B81122）提供了最為廉價(jià)的抑制方法之一。抑制電容器的阻抗隨著頻率的增加而減小，允許高頻電流通過(guò)電容器。X電容器在線(xiàn)路之間對(duì)此電流提供“短路”，Y電容器則在線(xiàn)路與接地設(shè)備之間對(duì)此電流提供“短路”。
根據(jù)所能承受的浪涌電壓的峰值，對(duì)X和Y電容器還有更細(xì)的分類(lèi)。例如：一個(gè)電容值高達(dá)1ΜF的X2電容器的額定峰值浪涌電壓為2.5KV，而電容值相近的X1電容器，其額定峰值浪涌電壓則為4KV。應(yīng)根據(jù)負(fù)載斷電期間的峰值電壓來(lái)選擇合適的干擾抑制電容器的級(jí)別控制和邏輯電路
常用電容器
1、鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質(zhì)的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的化氧化膜作介質(zhì)的電容器.因?yàn)檠趸び袉蜗驅(qū)щ娦再|(zhì),所以電解電容器具有極性.容量大，能耐受大的脈動(dòng)電流容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號(hào)耦合、電源濾波
2、鉭電解電容器
用燒結(jié)的鉭塊作正極,電解質(zhì)使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可靠性均優(yōu)于普通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長(zhǎng)，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對(duì)脈動(dòng)電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態(tài)超小型高可靠機(jī)件中
3、薄膜電容器
結(jié)構(gòu)與紙質(zhì)電容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質(zhì)頻率特性好，介電損耗小不能做成大的容量，耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時(shí)電路
4、瓷介電容器
穿心式或支柱式結(jié)構(gòu)瓷介電容器，它的一個(gè)電極就是安裝螺絲。引線(xiàn)電感極小，頻率特性好，介電損耗小，有溫度補(bǔ)償作用不能做成大的容量，受振動(dòng)會(huì)引起容量變化特別適于高頻旁路
5、獨(dú)石電容器
(多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料，疊合后一次繞結(jié)成一塊不可分割的整體，外面再用樹(shù)脂包封而成小體積、大容量、高可靠和耐高溫的新型電容器，高介電常數(shù)的低頻獨(dú)石電容器也具有穩(wěn)定的性能，體積極小，Q值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路
6、紙質(zhì)電容器
一般是用兩條鋁箔作為電極，中間以厚度為0.008～0.012mm的電容器紙隔開(kāi)重疊卷繞而成。制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，能得到較大的電容量
一般在低頻電路內(nèi)，通常不能在高于3～4MHz的頻率上運(yùn)用。油浸電容器的耐壓比普通紙質(zhì)電容器高，穩(wěn)定性也好，適用于高壓電路
7、微調(diào)電容器
電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整，并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值。 瓷介微調(diào)電容器的Q值高，體積也小，通?？煞譃閳A管式及圓片式兩種。 云母和聚苯乙烯介質(zhì)的通常都采用彈簧式東，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但穩(wěn)定性較差。 線(xiàn)繞瓷介微調(diào)電容器是拆銅絲〈外電極〉來(lái)變動(dòng)電容量的，故容量只能變小，不適合在需反復(fù)調(diào)試的場(chǎng)合使用
8、陶瓷電容器
用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤(pán)作為介質(zhì)，并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。 具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng)合〈包括高頻在內(nèi)〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用于高頻電路
9、玻璃釉電容器
由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成，介質(zhì)再以銀層電極經(jīng)燒結(jié)而成"獨(dú)石"結(jié)構(gòu)性能可與云母電容器媲美，能耐受各種氣候環(huán)境，一般可在200℃或更高溫度下工作，額定工作電壓可達(dá)500V，損耗tgδ0.0005～0.008
聯(lián)系客服
