32电容器 311电溶器分类与纳构特征 1.电容器的分类 电溶器种类紧多，并细分类可用衡3.9表示。 电容器按极性可分为无极性电济和有极性电剂：按电介历可分为有机介质电容，无 机介质电容、电解介质电容、液体介质电容和气体介质电彩：按结构来分又可分为置定 电容器、可变屯容器及微调电容墨三类。其中使用量多的是固定电容器。可变电容器常 空气可麦也容季 空气电客瑟 气落介康电字鑫 空气准诱电荐# 真空电存赫 充气式电喜海 云母巾岩器 低赖空合容季 无机刿修介康 虫率显 考瓷（朝石）电客整 高赖毫介中容器 麦璃种电容器 瓷介徽溪电客容器 紧酯电弃孕（磷轮） 添展中存3 有机深球电撑齿 聚米乙样电容替 黎内所地密漫 电春墨分类 打机调体介菌 西瓶乙州中弃西 脚禁浸凌电弃林 抵介电容器 液体浸清电喜海 复合介质电容墨 压舆深合电客据 减终介质电容养 独灌虫有器 有根性电容冷 无极性地容出 绍电解电哀器 复极性屯容善 电解介质屯客器 桃电解电容器 相电铺电滓让 州体组电解电客温 液体组电解电？出 图39电容海物分英 见的有字气介质电容器和塑料源颗屯剂墨。微调电溶墨又叫敏半可变电容墨，一般使用 的有空气介质、阅疮介顶及有机薄膜介质等微规电容器 2.电容翠的结构特狂 电客器是由两个金属电吸中可夹一层纶缘电介质所构成的，介质包括纸介、涤纶、 云母、陶登、聚苯乙烯、陶瓷菽璃釉和电解液等，用环氧树脂、金属、阳瓷、塑样、胶
84 3.2 电容器 3.2.1 电容器分类与结构特征 1．电容器的分类 电容器种类繁多，详细分类可用图 3.9 表示。 电容器按极性可分为无极性电容和有极性电容；按电介质可分为有机介质电容、无 机介质电容、电解介质电容、液体介质电容和气体介质电容；按结构来分又可分为固定 电容器、可变电容器及微调电容器三类，其中使用最多的是固定电容器。可变电容器常 见的有空气介质电容器和塑料薄膜电容器。微调电容器又叫做半可变电容器，一般使用 的有空气介质、陶瓷介质及有机薄膜介质等微调电容器。 2．电容器的结构特征 电容器是由两个金属电极中间夹一层绝缘电介质所构成的，介质包括纸介、涤纶、 云母、陶瓷、聚苯乙烯、陶瓷玻璃釉和电解液等，用环氧树脂、金属、陶瓷、塑料、胶 图 3.9
木等进行外亮封装而成。其外形有条形、圆柱形、方形、肩豆形等，各类电容潜的结构 特征见图3.10. 尉片 定片 a可变电容楼 b)微调电弃器 8R中78十行 e)套介电物器 山电解电有这 ()薄模电容松 (0五传电容楼 )候介电器 图3.10一些电容喜的外彩格悔 322固定电容器主要参数与表示方法 1.主要参数 c 固定电容器是容量固定不变的电容器，图311()是电容器的一 b 般电路符号，它在电路图中表示无极性的电容器：图311(b)是电解 电容器的电路符号，符号中的+号表示该引脚为正，另一个引脚为 图31国定电容送 负。由于各种电容器的介质材料、结构、工艺的不同，电容器的性 的电路符号 能差别较大。选用电容器时必须握各种电容器的特性参数. 85
85 木等进行外壳封装而成。其外形有条形、圆柱形、方形、扁豆形等，各类电容器的结构 特征见图 3.10。 3.2.2 固定电容器主要参数与表示方法 1．主要参数 固定电容器是容量固定不变的电容器， 图 3.11 (a)是电容器的一 般电路符号，它在电路图中表示无极性的电容器；图 3.11 (b)是电解 电容器的电路符号，符号中的+号表示该引脚为正，另一个引脚为 负。由于各种电容器的介质材料、结构、工艺的不同，电容器的性 能差别较大。选用电容器时必须掌握各种电容器的特性参数。 图 3.10 图 3.11
(1)标称容量和允许误差 电容器的标称容量标注在电容搭外壳上，标称：容量越大，电容器储存电荷的能力越 大。标称容量也分许多系列，常用的是F6和E12系列。电容器的标称容量与实际容量 之间总存在着差额。电溶器的实际电容量与标称客量之差除以标称容量所得百分数即为 电容器的允许误差。电容器的精度分八个等级，常见的有I级（士5%）、Ⅱ级（士I0%)、 川领（土20%，电解电容器的误差范围可能大于土20%，甚至高达+100%~一一30% (2)额定电压 额定电压是指在规定温度范围内，电容器在电路中长期常地工作所允许加的景高 直流电压。如果电容器工作在交流电路中，则交流电压的峰值不得超过额定电压，否则 电容器中介质会被击穿法成电容器的损坏。一般电容器的附压值都标注在电容器外壳上。 (3)绝缘电阻 绝缘电阻是指电容器两极之问的电阻，也称电阻。一般电容器绝缘电阻在103 10“2之间，电容量越大绝缘电阻越小，所以不能单凭所测绝缘电阻值的大小来衡量电 容器的绝缘性能。绝缘性能的优通常用绝缘电阻与电容量的乘积来衡量，称电容器的 时间常数。电解电容器的绝缘电阻较小，一般采用漏电流米表示其绝缘程度。 (4)电容器的损耗 电容器的损托主吸由介质贺耗、电导损耗、电容器的金属部分电阻和接触电阻的损 耗引起，由于电容器存在损耗，使加在电容器上的正弦交流电压与通过电容器的电流之 间的相位差不是T/2,而是相小于月/2，其编角8为损耗角，通常以8表示电容器 损耗大小。 (S)电容器的频率特性 电容器在交流电路中（特别是高频电路）工作时，其容抗将随板率变化而变化，此时 电路等效为RLC串联电路，因此电容器都有一个固有诗报频率。电容器在交流工作时 工作频率应远小于固有谐振频率。 (6)其他参数 其他技术参数有：盗度系数、稳定性、可靠性等。 2,型号命名和标识 (1)电容器的型号命名法 国产电容器的型号命名方法由4个部分组成：第部分表示电容器主称，用C表示： 第二部分表示电容举的介质材料，如表37所示：第三部分表示元件分类，如表3.8所 示：第四都分表示元件序号 (2)电容器的标识法 ①直标法。直标法将主要技术指标直接标注在电容器表面，尤其是体积较大的电容 器. 例：CT1一0.22μF-63V:表示网片形低频瓷介电容器，电容量为0.22μF,领定 L作电压为63VCA30-10V2,2μF:表示液林里电解电客器，额定工作电压为160V, 电容量2.2μF:CJ34000.01-Ⅱ：表示密封金属化纸介电客器，额定作电压为400V, 电容量为0.D1μF,允许误差为Ⅱ级（士10%）e 86
86 （1）标称容量和允许误差 电容器的标称容量标注在电容器外壳上，标称容量越大，电容器储存电荷的能力越 大。标称容量也分许多系列，常用的是 E6 和 E12 系列。电容器的标称容量与实际容量 之间总存在着差额，电容器的实际电容量与标称容量之差除以标称容量所得百分数即为 电容器的允许误差。电容器的精度分八个等级，常见的有 I 级(±5％)、Ⅱ级(±10％)、 Ⅲ级(±20％)，电解电容器的误差范围可能大于±20％，甚至高达+100％～－30％。 （2）额定电压 额定电压是指在规定温度范围内，电容器在电路中长期可靠地工作所允许加的最高 直流电压。如果电容器工作在交流电路中，则交流电压的峰值不得超过额定电压，否则 电容器中介质会被击穿造成电容器的损坏。 一般电容器的耐压值都标注在电容器外壳上。 （3）绝缘电阻 绝缘电阻是指电容器两极之间的电阻，也称漏电阻。一般电容器绝缘电阻在 10 8～ 10 10Ω之间，电容量越大绝缘电阻越小，所以不能单凭所测绝缘电阻值的大小来衡量电 容器的绝缘性能。绝缘性能的优劣通常用绝缘电阻与电容量的乘积来衡量，称电容器的 时间常数。电解电容器的绝缘电阻较小，一般采用漏电流来表示其绝缘程度。 （4）电容器的损耗 电容器的损耗主要由介质损耗、电导损耗、电容器的金属部分电阻和接触电阻的损 耗引起。由于电容器存在损耗，使加在电容器上的正弦交流电压与通过电容器的电流之 间的相位差不是π／2，而是稍小于π／2，其偏角θ为损耗角，通常以 tanθ表示电容器 损耗大小。 （5）电容器的频率特性 电容器在交流电路中(特别是高频电路)工作时，其容抗将随频率变化而变化，此时 电路等效为 RLC 串联电路， 因此电容器都有一个固有谐振频率。 电容器在交流工作时其 工作频率应远小于固有谐振频率。 （6）其他参数 其他技术参数有：温度系数、稳定性、可靠性等。 2．型号命名和标识 （1）电容器的型号命名法 国产电容器的型号命名方法由 4 个部分组成： 第一部分表示电容器主称， 用 C 表示； 第二部分表示电容器的介质材料，如表 3.7 所示；第三部分表示元件分类，如表 3.8 所 示；第四部分表示元件序号。 （2）电容器的标识法 ① 直标法。 直标法将主要技术指标直接标注在电容器表面， 尤其是体积较大的电容 器。 例：CT1—0.022μF63V：表示圆片形低频瓷介电容器，电容量为 0.022μF，额定 工作电压为 63V；CA30160V2.2μF：表示液体钽电解电容器，额定工作电压为 160V， 电容量 2.2μF ；CJ3400V0.01Ⅱ： 表示密封金属化纸介电容器， 额定工作电压为 400V， 电容量为 0.01μF，允许误差为Ⅱ级(±10％)
表3.7 用字母我示电容器的介质材料 7时 行候材村 7年 介无转料 了0 个质材黑 州变解 么 纸肉复企 李限 聚羊乙疑器具传件降限 1 苑鸿稚 T 航克 的到瓷 金风化氧希 导链 D 名解 L 累是学及行有机深同 法局 E 只响材名地解 餐电 G 个金 家泉限 注：(1)用B表示殮紧羊Z的外其他非极性薄形时.在B后南科加一字件区 分几体材林，例如案因黑乙辨用“BF”表米，黎内话用“BB”表等。 (2》用L及示除聚外其他有机神孩材韩时，在】后自唇加一字母区分月体 材料，创如“15”表示聚碳酸酯 ②文字符号法，文宁字符号法是指用那阿拉伯摄学和字母符号两者有规律的组合标注在 电容器表面来衣示标称容量。电容器标注时应遵下面规： a.凡不带小数点的数值，若无标志单位，则单位为皮法.例如：2200表示2200pF, b.凡带小数点的数值，若无标志单位，单位为燕法。例如：0.56表示0.56μF, ©，对于三位数字的电容量，前二位数字表示标称客量值，最后一个数字为倍幸符号： 单位为皮法。若第三位数字为9.表示10倍率，例咖：103→10×10p=0.01μF,334 →33×10pf-0.33μF,479=47×10-pF=4.7pf. d.许多小型的旧定电容器，体积较小，为便于标注，习惯上省路其单位，标注时单 表3.8 电容署分类部分数字和字母的置义 常用 数字 密介在器 公母容盆 有机原容器 电解电容器 辛母 N片 量密封 望密片 药或 低功率 管毛 净看计 年密计 超式 全届化 叠片 蜜封 宝时 能地同液体 T 失片 碧石 密封 密封 烧结局侧作 W 隆再 亨0 安C 痛压 6 支柱号 L 立式：系 根作 与 常胡型 高5 高位 备压 小市 格峰 特味 位符号的位置代表标称容量有效数字中小数点的位置， 例如：p33一0,33pF 33n-33000pF-0.033μF 3μ3-3.3uF ③色标法。电容器色标法的原则及色标意义与电阳器色标法基本相同，其单位是皮 法F).色码的读冈方向是从顶部向引脚方向读。图3.2是电容常的色标法示意图，图 87
87 ② 文字符号法。 文字符号法是指用阿拉伯数字和字母符号两者有规律的组合标注在 电容器表面来表示标称容量。电容器标注时应遵循下面规则： a．凡不带小数点的数值，若无标志单位， 则单位为皮法。例如：2200 表示 2200pF 。 b．凡带小数点的数值，若无标志单位，则单位为微法。例如：0.56 表示 0.56μF 。 c． 对于三位数字的电容量， 前二位数字表示标称容量值， 最后一个数字为倍率符号， 单位为皮法。若第三位数字为 9，表示 10 －1倍率。例如：103→10×10 3 p F=0.01μF，334 →33×10 4 pF=0.33μF，479＝47×10 －1 pF＝4.7pF。 d．许多小型的固定电容器，体积较小，为便于标注，习惯上省略其单位，标注时单 位符号的位置代表标称容量有效数字中小数点的位置。 例如：p33→0.33pF 33n→33000pF=0.033μF 3μ3→＝3.3μF ③色标法。电容器色标法的原则及色标意义与电阻器色标法基本相同，其单位是皮 法(pF)。色码的读码方向是从顶部向引脚方向读。图 3.12 是电容器的色标法示意图，图 表 3.8 表 3.7 用字母表示电容器的介质材料
3.12(a)是15×10pF=0.15μF:图3.126)是22× 10pF0.22nF. 323电容器的应用 电容器的基本特性在电子电路中得到了非常广 泛的应用，它在滤波电路、调谐电路、料合电路、 丽1.12电客器的色标法：意任 旁路电路、廷时电路、黎形电路等电路中均起着重 要的作用。下面用两个实例宋说明电容器在电路中的一些作用。 [例1]：来复再生两管半导体收音机的电路如图3.13所示。电路中共周到了7个电 容器，它们在电路中的作用分别概述如下： C,520 L.25r C 001 4 R: 图3.13来复再牛两管半导体收音机电路 C和L1组成调谐回路，通过调节C1容量的大小，达到选择电台的目的， C2是一个半可调电容器。故大了的高顿信号可经L3及C2反馈到调谐回路，使高 规常号加强，以提高收音机的灵镇度，调节C2可以改变反馈冉生的强岗。 C3跨接在L2和VT1发射极之间，它有双原的作用：一是它对广播信号的容抗较低， 可使L2中的高類信号顺利地加到VT的发射结上进行敏大：二是C3还起到了把检被 后的残余高须信号方路的作用. C4的容量很小，仅有100，它对高频信号的容抗较小，而对低规信号的容抗较大， 所以高顿信号可以通过C4加到检波器进行检波，音领信号不能通过C4,只是经L4送 到VT2进步放大。 C5为务路电容，由于它对高顿信号的容抗很小，可以把从L4漏过来的高颜信号身 路掉。 C6有两个作用：一是隔新A、B两点问的直流通路，以防止A、B两点相连破坏了 VT1、VT2的静止工作状态，使牧音机无法正常工作：二是构成音频通道，把VT1集电 极输出的音频信号糯合到VT2的基极进行放大。所以可以把C6叫做隔直祸合电容器。 C7的电容量较大，它对低频信号的容抗较小。由于C7并联在电池上，当电池用旧 内阻增大时，C?可对低频信号进行旁路，以助止各放大级信号通过电池内阻的耦合作用 产生有害的低顿振荡。 88
88 3.12(a)是 15×10 4 pF=0.15μF ；图 3.12(b)是 22× 10 4 pF=0.22μF。 3.2.3 电容器的应用 电容器的基本特性在电子电路中得到了非常广 泛的应用，它在滤波电路、调谐电路、耦合电路、 旁路电路、延时电路、整形电路等电路中均起着重 要的作用。下面用两个实例来说明电容器在电路中的一些作用。 [例 1]：来复再生两管半导体收音机的电路如图 3.13 所示。电路中共用到了 7 个电 容器，它们在电路中的作用分别叙述如下： Cl 和 L1 组成调谐回路，通过调节 C1 容量的大小，达到选择电台的目的。 C2 是一个半可调电容器。放大了的高频信号可经 L3 及 C2 反馈到调谐回路，使高 频信号加强，以提高收音机的灵敏度。调节 C2 可以改变反馈再生的强弱。 C3 跨接在 L2 和 VT1 发射极之间， 它有双重的作用： 一是它对广播信号的容抗较低， 可使 L2 中的高频信号顺利地加到 VT1 的发射结上进行放大；二是 C3 还起到了把检波 后的残余高频信号旁路的作用。 C4 的容量很小， 仅有 100pF， 它对高频信号的容抗较小， 而对低频信号的容抗较大， 所以高频信号可以通过 C4 加到检波器进行检波，音频信号不能通过 C4，只是经 L4 送 到 VT2 进一步放大。 C5 为旁路电容，由于它对高频信号的容抗很小，可以把从 L4 漏过来的高频信号旁 路掉。 C6 有两个作用：一是隔断 A、B 两点间的直流通路，以防止 A、B 两点相连破坏了 VT1、VT2 的静止工作状态，使收音机无法正常工作；二是构成音频通道，把 VT1 集电 极输出的音频信号耦合到 VT2 的基极进行放大。所以可以把 C6 叫做隔直耦合电容器。 C7 的电容量较大，它对低频信号的容抗较小。由于 C7 并联在电池上，当电池用旧 内阻增大时，C7 可对低频信号进行旁路，以防止各放大级信号通过电池内阻的耦合作用 产生有害的低频振荡。 图 3.12 电容器的色标法示意图 图 3.13 来复再生两管半导体收音机电路
[例2引：延时电路 图3.14为一由单结半导体管组成的延 0+5 时电路。它利用电容器的充放电特性来实 现延时控制时间的日的。延时时间的长短 由R3、RP及C米确定。当开关S闭合时， 电游通过R3、RP向C充电.当C上的电 压达到一定幅值时，VT1导通，C上的电 荷经VTI的E、B端和R2放电，加发品 何管VT2导通，继电器K得电工作，其 触点将控制被控电路工作。 324电容器的检测 图3.14时电路 1.无极性电容器的检测 电容器的引线断线、电解液漏没等故章可以从外观看出。对电客器内部的质量问题， 可以用电容表、电容电桥等仪器检查。·最情况下可用万用表相略典判新电容器的好坏。 ①用万用表检测无极性电容器。电容量大于1μF以上的无极性电容器可用R×k 欧朗挡测量。表笔削接通擀问，表头指针应颗时针方向跳动一下，后逐步逆时针复原， 即见至∞处。将黑、红表笔对调之后，表头指针应顺时针方向跳得更高，而后又逐步逆 时针复尿，这就是电容死放电的情形，电容器的容量越大，指针跳动越大，复原的速度 也越慢。若表针无摆动，说明电容器开路：若表针向右摆动一个很大的角度且表针停在 那里不动，说明电容器己击穿或严重漏电。每次测试之前，都要将电解电容器的两引脚 扭接放电。 电容量小于1μF电容器的测量用万用表改好挡的RX1体挡。由于容量太小，充电 时间很短、充电电旋很小，在万用表检测时无法看到表针的偏转，所以此时用R×1Ok 挡只能检测它是否漏电，而不能判断它是否开路。即在检这类小电容器时，表针不应 偏转，若偏转了一定角度，说明电容器电或己击穿. ②用电容表测试无极性电客器。使用小型电容表可以方便、准确、快速地读出被测 电容器的电容量。以M-303A型小型电容表为例，其量程分为8挡(200pF,2nF,20F, 200nF,2F,20uF,200μF,2000μF),使用时先选择话当的量程，按下该量程的选 释开关F,用等伯夹接上待测电容器，当显示数值稳定后，读取电容值，其单位就是所 按下量程开关F所示的单位。如指示为“1”时，说明特测电容量超出量程，应进用更 大的昼程：当指示F值前有一个或数个“0”时，说明待测电容量远小于量程，应选用 更小量程。 2.电解电容器的检测 电解电容器的检测方法与周定电容器是一样的，但要注意电解电容器是有极性的。 根据电解电容器正接时漏电流小、漏电阻大，反接时漏电流大、漏电阳小的特点可判断 其极性，用万用表先测一下电解电容器的漏电阻值，雨后将两表笔对调一下，再测一次漏 电阻值，两次测试中，漏电阻值小的一次，显表笔接的是电解电容器的负极，红表笔接 的是电解电容器的正极，如图3.15所示。每次测试之前，要将电解电客器的两引脚短 89
89 [例 2]：延时电路 图3.14为一由单结半导体管组成的延 时电路。它利用电容器的充放电特性来实 现延时控制时间的目的。延时时间的长短 由 R3、RP 及 C 来确定。 当开关 S 闭合时， 电源通过 R3、RP 向 C 充电。当 C 上的电 压达到一定幅值时，VT1 导通，C 上的电 荷经 VT1 的 E、B 端和 R2 放电，触发晶 闸管 VT2 导通，继电器 K 得电工作，其 触点将控制被控电路工作。 3.2.4 电容器的检测 1．无极性电容器的检测 电容器的引线断线、 电解液漏液等故障可以从外观看出。 对电容器内部的质量问题， 可以用电容表、 电容电桥等仪器检查。 一般情况下可用万用表粗略地判断电容器的好坏。 ① 用万用表检测无极性电容器。电容量大于 1μF 以上的无极性电容器可用 R×lk 欧姆挡测量。表笔刚接通瞬间，表头指针应顺时针方向跳动一下，后逐步逆时针复原， 即退至∞处。将黑、红表笔对调之后，表头指针应顺时针方向跳得更高，而后又逐步逆 时针复原，这就是电容充放电的情形。电容器的容量越大，指针跳动越大，复原的速度 也越慢。若表针无摆动，说明电容器开路；若表针向右摆动一个很大的角度且表针停在 那里不动，说明电容器已击穿或严重漏电。每次测试之前，都要将电解电容器的两引脚 短接放电。 电容量小于 1μF 电容器的测量用万用表欧姆挡的 R×10k 挡。由于容量太小，充电 时间很短、充电电流很小，在万用表检测时无法看到表针的偏转，所以此时用 R×10k 挡只能检测它是否漏电，而不能判断它是否开路。即在检测这类小电容器时，表针不应 偏转，若偏转了一定角度，说明电容器漏电或已击穿。 ② 用电容表测试无极性电容器。使用小型电容表可以方便、准确、快速地读出被测 电容器的电容量。以 MI303A 型小型电容表为例，其量程分为 8 挡(200pF，2nF，20nF， 200nF，2μF，20μF，200μF，2000μF)。使用时先选择适当的量程，按下该量程的选 择开关 F，用鳄鱼夹接上待测电容器，当显示数值稳定后，读取电容值，其单位就是所 按下量程开关 F 所示的单位。如指示为“1”时，说明待测电容量超出量程，应选用更 大的量程；当指示 F 值前有一个或数个“0”时，说明待测电容量远小于量程，应选用 更小量程。 2．电解电容器的检测 电解电容器的检测方法与固定电容器是一样的，但要注意电解电容器是有极性的。 根据电解电容器正接时漏电流小、漏电阻大，反接时漏电流大、漏电阻小的特点可判断 其极性。 用万用表先测一下电解电容器的漏电阻值， 而后将两表笔对调一下， 再测一次 漏 电阻值。两次测试中，漏电阻值小的一次，黑表笔接的是电解电容器的负极，红表笔 接 的是电解电容器的正极，如图 3.15 所示。每次测试之前，都要将电解电容器的两引脚短 图 3.14 延时电路
接放电。 万周秋 方用表 0 (a) (b) 图3.15用万用表判断电容器极性 90
90 接放电。 图 3.15