电容器的存储能力和损耗条件

发布时间:2022-04-29 阅读量:2692 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)

 

电容器

 

在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。

 

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压,我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。 

 

损耗因数定义为电容器每周期损耗 能量与储存能量之比。实际上,损耗因数等于介质的功率因数或相角的余弦值。如果电容 器在关心频带范围的高频损耗可以简化成串联电阻模型,那么等效串联电阻与总容抗之比是 对损耗因数的一种很好的估算,即DF≈ωR ESR C还可以证明,损耗因数等于电容器品质因数或Q值的倒数,在电容器制造厂家的产品说明中 有时也给出这项指标。介质吸收,R DA ,C DA :单 片陶瓷电容器非常适用于高频去耦,但是考虑介质吸收问题,这种电容器不适用于采样保持放大器中的保持电容器。

 

介质吸收是一种有滞后性质的内部电荷分布,它使快速放电然后开路的电容器恢复一部分电荷。因为恢复电荷的数量是原来电荷的函数 ,实际上这是一种电荷记忆效应。如果把这种电容器用作采样保持放大器中的保持电容器,那么势必对测量结果产生误差。对于这种类型应用推荐的电容器,正如前面介绍的还是聚脂型电容器,即聚苯乙烯电容器、聚丙烯电容器和聚四氟乙烯电容器。这类电容器介质吸收率很低(典型值<0?01%)。

 

电容器

 

在高寿命和高可靠性应用中,二氧化锰电板极常规钽电容器仍然是一个普遍的选择。二氧化锰技术能提供极好的场性能和环境稳定性以及在很宽的电压范围如2.5~50V内提供高电阻率和热阻率,器件设计的运行温度在125℃以上。然而,与聚合物钽电容器相比,二氧化锰电极系统较高的ESR是一个缺点。钽电容器阳极的总体表面积,特别是其表面积与体积比,是确定其ESR值的关键参数之一,总表面积越大,ESR值越大。使用多阳极是大幅降低钽电容器ESR值的其中一种方法,其做法是在一个电容体中使用多个相同的电极材料并排。


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