一、电容器的主要参数:
(一)击穿电压与额定直流工作电压
电容器的绝缘介质在两端电压攀升到一定程度时会被击穿导电,这个临界电压就是击穿电压。而电容器能够长期稳定工作的最高直流电压,是额定直流工作电压,它低于击穿电压。当电容器用于交流电路时,其两端交流电压最大值不能超过额定直流工作电压。
(二)漏电流:
理想状态下,直流电压加在电容器上,两极板间不应有电流。但实际情况是,施加直流工作电压后,充电电流一开始很大,随后逐渐减小,最终达到一个较稳定的小电流,这就是漏电流。
(三)绝缘电阻:
绝缘电阻是直流电压与漏电流的比值,它反映了电容器两极板间绝缘介质的绝缘性能。
(四)品质因数:
品质因数 Q,表示电路元件在一个周期内存储能量和耗散能量的比值,体现了电容器的储能效率。
(五)耗散系数:
耗散系数是品质因数 Q 的倒数,它从另一个角度反映了电容器能量损耗的情况。
(六)介电吸收:
介电吸收可以用剩余电压和充电电压的百分比来衡量。具体做法是:先在规定时间内将电容器充电到额定电压,接着在第二个时间段放电,最后让电容器开路,在第三个时间段后测量剩余电压。
(七)温度系数:
温度的改变会使电容器容量产生微小变化,温度系数就是用来描述这种变化程度的指标。
(八)等效串联电阻(ESR):
理想电容不会有能量损失,但实际由于制造材料存在电阻,电容器会有损耗,这种损耗可以等效为一个与电容串联的电阻。当交流大电流通过时,较大的 ESR 会使电容器消耗更多功率。
(九)等效串联电感(ESL):
电容器的等效串联电感由引脚电感和两极板的等效电感串联构成,它对电容器在高频电路中的性能有重要影响。
(十)纹波电流:
纹波电流是流经电容的交流电流。因为电容有 ESR,纹波电流会产生热量,影响电容寿命和功能。过多热量可能使电容核心温度超过最大值,导致电容损坏。
二、常见电容器种类
(一)真空电容器:
真空电容器以真空为介质。其电极组是用高导无氧铜带通过高精度模具多次引伸,形成同心圆柱形电极,然后密封在真空容器里。这种电容器性能稳定,不易出现飞弧、电晕现象,和其他电容器相比,具有耐压高、体积小、损耗低的优势。
(二)铝电解质电容器:
铝电解电容由铝圆筒作负极,内部是液体电解质,正极是一片弯曲的铝带。并且要经过直流电压处理,在正极片上形成氧化膜作为介质。它容量大,但漏电大、稳定性差,有正负极性,适合用于电源滤波和低频电路,使用时要注意正负极不能接反。
(三)钽电解质电容器:
钽电解电容器的工作介质是钽金属表面生成的极薄的五氧化二钽膜。这层膜与电容器的一端极紧密结合成一体。它单位体积电容量大,特别适合小型化,有单向导电性。使用时要将阳极(正极)接电源 “+” 极,阴极(负极)接电源 “-” 极。
(四)多层陶瓷电容器(MLCC):
多层陶瓷电容器也叫片式电容器。它是将印好内电极的陶瓷介质膜片错位叠合,经过高温烧结形成陶瓷芯片,再在两端封上金属层(外电极),构成类似独石的结构体。其特点是体积小、比容量高、精度高。
(五)云母电容器:
云母电容器以天然云母为介质。制作时,用金属箔或者在云母片上喷银层作电极板,极板和云母层层叠合后,压铸在胶木粉或者封固在环氧树脂中。它多为方块状,耐压高、性能好。不过受介质材料限制,容量不大,造价较高。云母的优异性能使得云母电容器具有不可替代性。