電(diàn)容器的基本模型是一種中(zhōng)間被介質(zhì)材料隔開的雙層導體(tǐ)電(diàn)極所構成的單片器件。它是以貯存電(diàn)能(néng)和提供容量為(wèi)主要特征的電(diàn)子元件,同時還具(jù)有(yǒu)能(néng)順利通過交流電(diàn)而不讓直流電(diàn)通過的性質(zhì)。
電(diàn)容器可(kě)以在電(diàn)路中(zhōng)能(néng)發揮藕合、旁路、諧振、貯能(néng)、濾波、隔直流等作(zuò)用(yòng),廣泛應用(yòng)于電(diàn)子設備、儀器、和家用(yòng)電(diàn)器類産(chǎn)品中(zhōng):計算機、雷達、激光、測量儀器、通訊(電(diàn)話、手機)、視頻産(chǎn)品(音響、功率放大器、電(diàn)視、收錄機、DVD)等傳統及新(xīn)型數字化消費類整機産(chǎn)品。
電(diàn)容器的幾個重要參數
1、電(diàn)容量(C:capacitance)
電(diàn)容器的基本特性是能(néng)夠儲存電(diàn)荷,儲存電(diàn)荷量(Q)與電(diàn)容量(C)和外加電(diàn)壓(V)成正比。
即:Q=CV
電(diàn)容量的單位:1法拉=103毫法=106微法=109納法(毫微法)=1012皮法=1015飛法
影響電(diàn)容量的因素:C=KA/ft (A:L*W)
其中(zhōng),k:為(wèi)介電(diàn)常數
f:為(wèi)換算因子 f=113.1(尺寸用(yòng)mm表示時) f=4.452(尺寸用(yòng)inch表示時)
T:為(wèi)電(diàn)容厚度
C:為(wèi)皮法(微微法)
介電(diàn)常數(k)值:它取決于電(diàn)容器中(zhōng)填充介質(zhì)的陶瓷材料。電(diàn)容器使用(yòng)的環境 溫度、工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓和頻率以及工(gōng)作(zuò)的時間(長(cháng)期工(gōng)作(zuò)的穩定性)等對不同的介質(zhì)會有(yǒu)不同的影響。通常介電(diàn)常數(k)值越大,穩定性,可(kě)靠性和耐用(yòng)性能(néng)越差。目前最常用(yòng)的陶瓷電(diàn)容器介質(zhì)有(yǒu)三個類型:COG或NPO,K值為(wèi)10-100;X7R是較穩定的材料,K值為(wèi)2000-4000;Y5V或Z5U為(wèi)一般用(yòng)途的材料,K值5000-25000。在我國(guó)的标準裏分(fēn)為(wèi)I類陶瓷及II類陶 瓷兩種。上述材料中(zhōng)COG或NPO為(wèi)超穩定材料。在-55℃~+125℃範圍内電(diàn)容器的容量變化不超過±30ppm/℃。
2、損耗角正切值
損耗(DF)在電(diàn)場的作(zuò)用(yòng)下,電(diàn)容器在單位時間内發熱而消耗的熱量,這些損耗主要來自介質(zhì)損耗和金屬損耗,通常用(yòng)損耗角正切值來表示。電(diàn)容器的損耗是電(diàn)容器一個非常重要的指标,是衡量電(diàn)容器品質(zhì)的重要标志(zhì)。
損耗最為(wèi)标準的寫法,使用(yòng)百分(fēn)率的寫法。
例如:COG類<10*10-4,X7R類<250*10-4,Y5V類<500*10-4。
在高頻應用(yòng)時,常用(yòng)損耗角正切值的倒數,稱為(wèi)“Q值”
3、絕緣電(diàn)阻
絕緣電(diàn)阻:用(yòng)來表明漏電(diàn)流大小(xiǎo)的,其測量值與電(diàn)容量測定值成反比。
其中(zhōng),物(wù)理(lǐ)量表示為(wèi)Ri,英文(wén)縮寫為(wèi)IR。
工(gōng)業标準中(zhōng)絕緣電(diàn)阻最小(xiǎo)值是由産(chǎn)品絕緣電(diàn)阻(Ri)和容量(C)的乘積所決定的,單位為(wèi)歐姆-法拉,又(yòu)可(kě)表示為(wèi)兆歐-微法,也可(kě)寫為(wèi)時間常數(S)。
4、額電(diàn)壓和耐電(diàn)壓
額定電(diàn)壓UR 定義為(wèi)可(kě)以連續施加在電(diàn)容器上的最大直流電(diàn)壓或脈沖電(diàn)壓的峰值。
電(diàn)容器的耐電(diàn)壓取決于介質(zhì)材料的抗電(diàn)強度以及電(diàn)容器的結構,主要是介質(zhì)厚度。耐 電(diàn)壓的測試标準為(wèi)2.5倍額定電(diàn)壓UR
抗電(diàn)強度是介質(zhì)材料所能(néng)承受的最大電(diàn)場強度,而不發生電(diàn)擊穿的能(néng)力的測定值,通常用(yòng)伏特/mil(0.001英寸)或千伏/mm表示。因此,測量電(diàn)容器的擊穿電(diàn)壓可(kě)直接評估器件性能(néng),也能(néng)間接反映介質(zhì)材料的抗電(diàn)強度。
還有(yǒu)幾個值得關注的參數:TCC:溫度容量特性;ESR:等效串聯電(diàn)阻;ESL:等效串聯電(diàn)感;Q值:是DF、ESR、ESL的綜合,在高頻電(diàn)路中(zhōng)加倍關注。在這不一一累述。