分立器件——电容1

电容原理及隔直通交特性

不同电容器

莱顿瓶——电容的前生今世

介绍原理及特性

有两个彼此隔离而又相互屏蔽的导体组成

带正电的导体称为正极板

带负电的导体称为负极板

电容器存储电荷的能力称为电容量简称为电容，单位是法拉(F)。通常田字母C表示电容元件.

原理:当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。

电容器存储电荷的能力称为电容量简称为电容，单位是法拉(F)。通常田字母C表示电容元件.即C=Q/U

电容器公式

电容内部分解图

电荷示意图

特性

直流电源对电容器充电特性

电流向为E1->S1->R1->C1->E1时

电子则相反

S1闭合时 C1上极板带正电 下极版带负电

x：时间

y：电容电压

交流电源对电容器充电特性

正半周电流

负半周电路

通交隔直示意图

铝电解电容寿命估算

随时时间的流逝，铝电解电容一定会坏掉。影响寿命的因素有，过电压，逆电压，高温，纹波、频率、急速充放电等等，正常使用的情况下，最大的影响就是温度因为温度越高电解液的挥发损耗越快。

寿命简易估算:

L=lo*B(To-Ta)/10

L=实际工作寿命

lo=厂商保证寿命

B=温度加速度因子(40-最大温度间=2，20-40约=2)

To=最高工作温度Ta=实际工作温度举例:标准值105℃℃/1000hrs65°℃寿命推估:L=1000*2(105-65)/10实际工作寿命:8000hrs

选型说明

铝电解电容选择非常关键，大部分应用在电源电路中，而电源又是电路中最重要的电路比较好的品牌，

日本:红宝石(rubycon)，尼基康(nichicon)，日本化工，三洋。

韩国:三莹，三和。

中国:风华，江海，爱华，台湾立隆。

安规电容

X电容

分类：X1,X2,X3,抑制电容电磁干扰用电容器

示例：105KMPX-X2 40/110/56/C 275V~

105:1uf

k：误差等级

mpx：材料简写

x2：x2电容

40/110/56/C ：最低温度下线/最高温度上限/稳态失热天数/阻燃等级

275V~:最高工作电压 250V~:连续工作电压

其他标志均为通过的认证标准

特性

作用:跨接在电源L-N线之间，EMI滤波，消除电路火花，确保电子产品满足EMC要求

X电容接在输入线两端用来消除差模干扰

X1耐高压大于2.5 kV,小于等于4 kV

X2耐高压小于等于2.5 kV,

X3耐高压小于等于1.2 kV

材料:金属化聚丙烯薄膜电容器

Y电容

分类：Y1,Y2,Y3,Y4,抑制电容电磁干扰用电容器

331：330PF

K：误差等级

X1 500V~：最高额定工作电压X1【配套Y2时】

Y2 500V~：最高额定工作电压Y2

特性

作用:跨接在电力线两线和地之间(L-G，N-G)，EMI滤波，确保电子产品满足EMC要求

Y电容用来消除共模干扰，因为要求漏地电流小，所以对电容量有要求，不应大于0.1uF.

电源插头拔掉时，使电源线上的电荷快速回落到人身安全电压以下

Y1耐高压大于8kV，额定电压≥250VAC

Y2耐高压大于5kV，额定电压≥150VAC

Y3，很少使用

Y4耐高压大于2.5kV，额定电压≤150VAC

材质:陶瓷

典型接法

超级电容

特性

法拉电容又叫双电层电容器、黄金电容、超级电容器，单位为F，

是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量

内部结构

应用

1、瞬时大功率脉冲应用，可以多节串联或并联使用输出需求的电压电流

2、在UPS系统中，超级电容器提供瞬时功率输出，用于切换电源

3、公共汽车从一种动力源切换到另一动力源时的功率支持

4、小电流，长时间持续放电，计算机主板、时钟、存储器后备电源

电容器的储能和容抗特性

储能特性:电容器中所充的电荷会存储在电容器中，只要外部电路中不存在让电容器放电的条件，电荷就一直储存在电容器中

容抗:交流电是能够通过电容的，但是将电容器接入交流电路中时，电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，物理学上把这种阻碍作用称为容抗，用字母Xc表示

示例

容量与频率/容抗

电容器两端电压不能突变【电荷泵】