那些你所不知道的電容器的特性

電容器的特性決定了它的溫度，額定電壓和電容范圍以及在特定應用中的用途。

與不起眼的電容器相關聯(lián)的電容器特性和規(guī)格令人困惑，并且有時很難理解印刷在電容器本體上的信息，特別是在使用顏色或數(shù)字代碼時。

每個電容器系列或類型都使用自己獨特的電容器特性和識別系統(tǒng)集，其中一些系統(tǒng)易于理解，而另一些系統(tǒng)則使用誤導性的字母，顏色或符號。

弄清楚標簽所指電容器特性的最好方法是首先弄清楚電容器屬于陶瓷，薄膜，塑料還是電解電容器屬于哪種類型，從中可以更容易地識別出特定的電容器特性。

即使兩個電容器的電容值可能完全相同，但它們的額定電壓也可能不同。如果用較小額定電壓的電容器代替較高額定電壓的電容器，則升高的電壓可能會損壞較小的電容器。

我們在之前的文章還記得，使用極化電解電容器時，正極引線必須連接到正極連接，負極引線必須連接到負極連接，否則可能會再次損壞。因此，最好使用與指定電容器相同類型的舊電容器來代替。電容器標記的示例如下。

電容器特性

電容器與其他任何電子組件一樣，具有一系列特性。這些電容器特性始終可以在電容器制造商提供給我們的數(shù)據(jù)表中找到，因此這里僅是一些更重要的特性。

1.標稱電容，（C）

所述的標稱值電容，?電容器的是最重要的所有電容器特性。該值以微微法拉（pF），納米法拉（nF）或微法拉（μF）計量，并以數(shù)字，字母或彩色條帶標記在電容器的主體上。

電容器的電容可隨環(huán)境溫度隨電路頻率（Hz）y改變值。較小的陶瓷電容器的標稱值可低至一個皮法拉（1pF），而較大的電解電容器的標稱電容值可高達一個法拉（1F）。

對于鋁電解會影響其實際值或實際值，所有電容器的容差額定值范圍從-20％到+ 80％。電容的選擇由電路配置決定，但在電容器一側讀取的值不一定是其實際值。

2.工作電壓（WV）

該工作電壓是另一個重要的特征電容器定義可以其工作壽命期間被施加到電容器無故障的最大連續(xù)電壓DC或AC。通常，印在電容器本體側面的工作電壓是指其直流工作電壓（WVDC）。

電容器的DC和AC電壓值通常不相同，因為AC電壓值是指均方根值，而不是最大值或峰值的1.414倍。同樣，規(guī)定的直流工作電壓在一定溫度范圍內有效，通常為-30°C至+ 70°C。

任何超過其工作電壓的直流電壓或過多的交流紋波電流都可能導致故障。因此可以得出結論，如果電容器在涼爽的環(huán)境中且在其額定電壓范圍內運行，則其使用壽命將更長。常見的工作DC電壓為10V，16V，25V，35V，50V，63V，100V，160V，250V，400V和1000V，并印在電容器主體上。

3.公差，（±％）

與電阻器一樣，電容器的容差額定值也表示為正負值，對于通常小于100pF的低值電容器，以皮法拉（±pF）表示；對于通常大于100pF的較高值的電容器，以百分數(shù)（±％）表示。 。

容差值是允許實際電容與其標稱值相差的程度，范圍可以從-20％到+ 80％。因此，具有±20％容差的100μF電容器可以合理地在80μF至120μF之間變化，并且仍保持在容差范圍內。

根據(jù)電容器與實際值的接近程度與電容器的額定值進行比較，并用彩色帶或字母表示其實際容差。電容器最常見的公差變化是5％或10％，但某些塑料電容器的額定公差低至±1％。

4.漏電流

電容器內部用來分隔導電板的電介質并不是理想的絕緣體，由于施加到板上的電荷在板上形成的強大電場的影響，導致很小的電流流過或“泄漏”通過電介質恒定的電源電壓。

在納安（nA）區(qū)域內流過的小直流電流稱為電容器泄漏電流。漏電流是電子物理地通過介電介質，繞其邊緣或跨引線穿過電子介質的結果，如果移除電源電壓，隨著時間的流逝，電子將完全使電容器放電。

當泄漏非常低時，例如在薄膜或箔式電容器中，通常稱為“絕緣電阻”（R p ），并且可以表示為與所示電容器并聯(lián)的高阻值電阻。當泄漏電流很高時，如在電解質中一樣，這被稱為“泄漏電流”，因為電子直接流過電解質。

電容器泄漏電流是放大器耦合電路或電源電路中的重要參數(shù)，耦合和/或存儲應用的最佳選擇是聚四氟乙烯和其他塑料電容器類型（聚丙烯，聚苯乙烯等），因為介電常數(shù)越低，絕緣電阻越高。

另一方面，電解型電容器（鉭和鋁）可能具有很高的電容，但由于它們的隔離電阻差，它們也具有很高的泄漏電流（通常約為每μF5-20μA量級），并且因此不適合存儲或耦合應用。而且，鋁電解的泄漏電流的流動隨著溫度而增加。

5.工作溫度（T）

由于介電特性的變化，電容器周圍的溫度變化會影響電容值。如果空氣或周圍溫度變熱或變冷，電容器的電容值可能會發(fā)生很大變化，從而影響電路的正確操作。大多數(shù)電容器的正常工作范圍是-30 o C至+125 o C，額定工作溫度不超過+70 o C時給出了額定電壓，特別是對于塑料電容器類型。

通常，對于電解電容器，尤其是鋁電解電容器，在高溫（+85 o C 以上）下，電解液中的液體會蒸發(fā)掉，并且由于內部壓力，電容器的主體（尤其是小尺寸）可能會變形此外，由于果凍會凍結，因此不能在低于-10 o C的低溫下使用電解電容器。

6.溫度系數(shù)（TC）

電容器的溫度系數(shù)是在指定溫度范圍內其電容的最大變化。電容器的溫度系數(shù)通常線性表示為百萬分之一每攝氏度（PPM / o C），或在特定溫度范圍內的變化百分比。一些電容器是非線性的（2類電容器），并且隨著溫度的升高而增加其值，從而使它們的溫度系數(shù)表示為正“ P”。

一些電容器隨著溫度的升高而減小其值，從而使它們的溫度系數(shù)表示為負“ N”。例如，“ P100”為+100 ppm / o C或“ N200”為-200 ppm / o C等。但是，某些電容器不會改變其值并在一定溫度范圍內保持恒定，此類電容器的值為零。溫度系數(shù)或“ NPO”。這些類型的電容器（例如云母或聚酯）通常稱為1類電容器。

大多數(shù)電容器，特別是電解電容器，在變熱時會失去電容，但溫度補償電容器的范圍至少為P1000至N5000（+1000 ppm / o C至-5000 ppm / o C）。也可以將具有正溫度系數(shù)的電容器與具有負溫度系數(shù)的電容器串聯(lián)或并聯(lián)連接，最終結果是兩個相反的作用將在一定溫度范圍內相互抵消。溫度系數(shù)電容器的另一個有用的應用是使用它們來消除溫度對電路中其他組件（例如電感器或電阻器等）的影響。

7.極化

電容器極化在電連接方面通常指電解電容器，但主要是鋁電解電容器。大多數(shù)電解電容器是極化類型的，也就是說，連接到電容器端子的電壓必須具有正確的極性，即正極到正極以及負極到負極。

不正確的極化會導致電容器內的氧化層擊穿，從而導致很大的電流流經(jīng)器件，從而導致破壞，正如我們之前提到的。

大多數(shù)電解電容器的負極-ve端子在其本體的一側向下清晰地標有黑色條紋，帶，箭頭或V形，以防止與直流電源的任何錯誤連接。

一些較大的電解槽的金屬罐或罐體連接到負極端子，但高壓型的金屬罐則將其金屬罐絕緣，將電極引出以分開鐵鍬或螺釘端子，以確保安全。

另外，在電源平滑電路中使用鋁電解電容器時，應注意防止峰值直流電壓和交流紋波電壓之和成為“反向電壓”。

8.等效串聯(lián)電阻（ESR）

電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）是電容器在高頻下使用時的交流阻抗，包括電介質材料的電阻，端子引線的直流電阻，電介質連接的直流電阻和電容器極板電阻全部在特定的頻率和溫度下測得。

在某些方面，ESR與絕緣電阻相反，絕緣電阻表示為與電容器并聯(lián)的純電阻（無容抗或感抗）。理想的電容器將僅具有電容，但ESR表示為與該電容器串聯(lián)的純電阻（小于0.1Ω）（因此稱為等效串聯(lián)電阻），并且它取決于頻率，因此成為“動態(tài)”量。

由于ESR定義了電容器“等效”串聯(lián)電阻的能量損耗，因此必須確定電容器的整體I 2 R熱損耗，尤其是在電源和開關電路中使用時。

具有較高ESR的電容器由于其較長的充電和放電RC時間常數(shù)而使電流流入和流出其極板的能力較小。電解電容器的ESR隨著時間的流逝會隨著電解質的干燥而增加。具有非常低ESR額定值的電容器可供選擇，并且最適合于將電容器用作濾波器時使用。

最后要說明的是，小電容（小于0.01μF）的電容器通常不會對人體造成太大危險。但是，當它們的電容開始超過0.1μF時，觸摸電容器引線可能會令人震驚。

電容器即使在沒有電路電流流過的情況下，也能夠以自身的電壓形式存儲電荷，從而為它們提供了一種存儲器，可以在電視機，照相閃光燈和電容器組中找到大型電解型儲能電容器致命的罪名

根據(jù)一般經(jīng)驗，一旦斷開電源，切勿接觸大容量電容器的引線。如果不確定它們的狀況或對這些大電容器的安全處理，請在處理它們之前尋求幫助或專家建議。