一、 電容基本分類
從基本原理而言,電容器就是能夠儲存電荷的“容器”。其所存儲的正負(fù)電荷等量地分布于兩塊不直接導(dǎo)通的導(dǎo)體板上??梢源税忝枋?strong>電容器的基本結(jié)構(gòu):兩塊導(dǎo)體板(通常為金屬板)中間隔以電介質(zhì),即構(gòu)成電容器的基本模型。由于絕緣材料、構(gòu)造工藝等的不同,所制成之電容器種類也有所不同:
a 、按結(jié)構(gòu)可分為:固定電容,可變電容,微調(diào)電容。
b 、按介質(zhì)材料可分為: CBB 電容(聚乙烯),滌綸電容、瓷片電容、獨(dú)石電容、電解電容、鉭電容等。 c 、按極性分為:有極性電容和無極性電容。
一般地,電容絕緣材料(介質(zhì))決定了電容的關(guān)鍵特性。根據(jù)介質(zhì)的不同,同時結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的具體情況,這里把電容器簡單分為三類
第一類:電解類
電解電容器是指在鋁、鉭、鈮、鈦等閥金屬的表面采用陽極氧化法生成一薄層氧化物作為電介質(zhì),以電解質(zhì)作為陰極而構(gòu)成的電容器。目前最常用的電解電容有鋁電解和鉭電解。
廣義上講,電解質(zhì)包括電解液、二氧化錳、有機(jī)半導(dǎo)體 TCNQ 、導(dǎo)體聚合物( PPy 、 PEDT )、凝膠電解質(zhì) PEO 等。后面的幾種是目前比較尖端的電容器。
這里要注意“電解質(zhì)”和“電介質(zhì)”概念的不同。
第二類:薄膜類
以塑料薄膜作為電介質(zhì)。以往的紙介電容器、塑料薄膜電容器多用板狀或條狀的鋁箔作為電極,現(xiàn)在,大多采用真空蒸鍍的方式在電容器紙、有機(jī)薄膜等的表面涂覆金屬薄層作為電極。金屬化工藝使得電極更為纖薄和節(jié)省空間,該類電容器在小型化和片式化方面有了長足的發(fā)展。
第三類:瓷介類
陶瓷電容器采用鈦酸鋇、鈦酸鍶等高介電常數(shù)的陶瓷材料作為電介質(zhì),在電介質(zhì)的表面印刷電極漿料,經(jīng)低溫?zé)Y(jié)制成。陶瓷電容器的外形以片式居多,也有管形、圓片形等形狀。
如下表格是常用電容的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵特點(diǎn):
種類
結(jié) 構(gòu)
特 點(diǎn) (優(yōu) / 缺點(diǎn))
鋁電解電容
由電解液浸泡的電解紙隔離開的陰陽極鋁箔繞圈后置于密封鋁制圓筒而成。陽極鋁箔經(jīng)直流電壓處理后在表面形成一層氧化膜作為電容電介質(zhì)。
特點(diǎn)是容量密度大,但是漏電大,穩(wěn)定性差,有正負(fù)極性,適宜用于電源濾波或者低頻電路中。
鉭、鈮電解電容
以金屬鉭或者鈮做正極,用稀硫酸等配液做負(fù)極,用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。
特點(diǎn)是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中
薄膜電容
結(jié)構(gòu)和紙介電容相同,介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。
滌綸薄膜電容,介電常數(shù)較高,故可做到體積小,容量大,穩(wěn)定性較好,適宜做旁路電容。 聚苯乙烯薄膜電容,介質(zhì)損耗小,絕緣電阻高,但是溫度系數(shù)大,可用于高頻電路。
陶瓷電容
用陶瓷做介質(zhì),在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。
特點(diǎn)是體積小,耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適宜用于高頻電路。 鐵電陶瓷電容的容量較大,但是損耗和溫度系數(shù)較大,適宜用于低頻電路。
紙介電容
以兩片金屬箔做電極,夾在極薄的 電容紙 中,卷成圓柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金屬殼或者絕緣材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)殼中制成。
特點(diǎn)是體積較小,容量可以做得較大。但是固有電感和損耗都比較大,適用于低頻電路。
金屬化紙介電容
結(jié)構(gòu)和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔,
體積小,容量較大,一般用在低頻電路中。
油浸紙介電容
其是把紙介電容浸在經(jīng)過特別處理的油里,能增強(qiáng)它的耐壓。
其特點(diǎn)是電容量大、耐壓高,但是體積較大。
云母電容
用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板,極板和云母一層一層疊合后,再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。
其特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小,絕緣電阻大、溫度系數(shù)小,適宜用于高頻電路。
半可變電容
也叫做微調(diào)電容。是由兩片或者兩組小型金屬彈片,中間夾著介質(zhì)制成。
改變兩片之間的距離或者面積以改變電容器的容量值。它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等。
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