電容的作用和分類(lèi)介紹
大家知道電容器的工作重要性，在電路中發(fā)揮不可替代的作用。那么要如何來(lái)做好電容器的維護(hù)和保養(yǎng)工作呢，
電解電容電力安裝為您來(lái)介紹。首先就要考慮到電容器需要做好情況的記錄工作，要保證有足夠的值班人員。
在檢查工作過(guò)程中一定要認(rèn)真仔細(xì)，要檢查好運(yùn)行中的電容器外觀(guān)。按照一定的規(guī)定每天做好檢查工作，如果一旦發(fā)現(xiàn)了異常，發(fā)現(xiàn)了箱子的外殼出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，就要趕緊停止使用，以防止出現(xiàn)故障問(wèn)題。
東營(yíng)電力安裝檢查人員還要把溫度給測(cè)量好，要記得電容器的外殼和安裝地點(diǎn)的溫度檢查好，要使用水銀的溫度計(jì)來(lái)計(jì)算，特別是早夏季的時(shí)候一定要做好溫度的記錄工作。對(duì)于電容器的工作電壓，一定不能超過(guò)額定電壓的1.1倍。
如果接上電容器以后，就會(huì)造成電網(wǎng)中的電壓升高。在負(fù)電荷較輕的情況下，要把電容器或者是部分的電容器從電網(wǎng)中給斷開(kāi)。
如何來(lái)做好無(wú)可替代的電容器在運(yùn)行中的維護(hù)和保養(yǎng)工作。
在LED驅(qū)動(dòng)器中，電容 (符號(hào)為 C)的主要作用是儲(chǔ)能。有慢儲(chǔ)能電容和快儲(chǔ)能電容兩種類(lèi)型。
當(dāng) L助驅(qū)動(dòng)由低頻交流電源供電時(shí)，在橋式整流器的直流側(cè)應(yīng)接一個(gè)慢速儲(chǔ)能電容。這個(gè)儲(chǔ)能的目的是，在交流電壓處于兩個(gè)峰值間時(shí) (為電源周期的兩倍)，為 LED驅(qū)動(dòng)器提供能量。盡管在飛機(jī)中常使用400Hz的頻率，但交流電源的頻率一般為 50~6OHz，因此電容應(yīng)有足夠的儲(chǔ)能且至少能維持l0ms。
對(duì)于慢儲(chǔ)能電容，儲(chǔ)能密度較高時(shí)一般選用鋁電解電容 (相對(duì)于其他電解電容，
電解電容儲(chǔ)能相同的鋁電解電容體積更小)。鋁電解電容用包含濕電介質(zhì)材料的鋁箔制作而成，因此不能長(zhǎng)時(shí)間用于高溫場(chǎng)合，否則電介質(zhì)會(huì)變干而使電容失效。
快儲(chǔ)能電容在開(kāi)關(guān)頻率為 50~5OOkHz的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路中應(yīng)用非常廣泛。它的能量存儲(chǔ)時(shí)間很短，大約為幾微秒。此類(lèi)電容的主要特點(diǎn)是充放電迅速，這就是說(shuō)，這種電容的自感比較小(高自諧振頻率)。由于貼片元器件沒(méi)有引線(xiàn)電感，所以它的自感相對(duì)較低。通常選用陶瓷電容或塑料膜電容作為快儲(chǔ)能電容。
電容由兩個(gè)獨(dú)立的且中間為絕緣體 (稱(chēng)為電介質(zhì))的導(dǎo)電表面 (稱(chēng)為電極)組成。金屬面由摻有絕緣材料的很薄的金屬薄膜構(gòu)成。電介質(zhì)可以是陶瓷、云母和塑膠薄膜的等。電容的類(lèi)型經(jīng)常由電介質(zhì)的類(lèi)型來(lái)區(qū)分，所以有錯(cuò)電解電容、陶瓷電容和塑料薄膜電容等。
陶瓷和云母電容一般使用平板介質(zhì)薄板，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，中間是絕緣層，兩邊分別有一個(gè)導(dǎo)電層。云母電容很少會(huì)用到，但是陶瓷電容極為普遍。容值較高的電容一般都有幾個(gè)絕緣層，絕緣層間為金屬膜。金屬薄膜層交錯(cuò)地粘合到A面、B面、A面、B面。
塑料膜電容，比如聚酯電容、聚丙烯電容、聚碳酸酯電容等，有兩個(gè)鍍了金屬的塑料膜層。其中有一種在結(jié)構(gòu)上與陶瓷電容相同，都是金屬膜層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于表面貼裝聚酯電容器。
塑料薄膜電容還可以采用另一種壓膜結(jié)構(gòu)。兩個(gè)鍍金屬層上下放置然后滾壓，兩個(gè)導(dǎo)體卷在一起，中間是絕緣層。薄膜層相互間有偏移，所以一側(cè)的A面導(dǎo)體突出，另一側(cè)的B面導(dǎo)體突出 (這種技術(shù)有時(shí)稱(chēng)為箔片延伸)。這樣引線(xiàn)與合成圓柱體端子的連接相對(duì)比較容易。螺旋結(jié)構(gòu)在電容體周?chē)纬闪艘粋€(gè)金屬膜，金屬膜可以接地或者接到電路的地端以減小外電場(chǎng)的干擾。外層箔片連接是某些薄膜電容的特征。
電容的工作特性并不是理想的。電容由兩個(gè)被中間絕緣體隔離的導(dǎo)電層構(gòu)成。任何電容都有一定的串聯(lián)電感，這是由導(dǎo)電板和與之相連的引線(xiàn)產(chǎn)生的。當(dāng)頻率接近或高于自諧振頻率時(shí)，這個(gè)自感就是一個(gè)問(wèn)題。導(dǎo)體和絕緣層電介質(zhì)使電容也包含串聯(lián)電阻，稱(chēng)為等效串聯(lián)電阻(ESR)，ESR會(huì)產(chǎn)生損耗。
通常，在鋁電解電容和鉭電解電容中，ESR 和自感的存在會(huì)帶來(lái)更多問(wèn)題。這種類(lèi)型的電容經(jīng)常用于電源的去耦。數(shù)字電路設(shè)計(jì)者很早以前就開(kāi)始將 lOnF的陶瓷電容接在對(duì)電源進(jìn)
行去耦的鉭電容兩端。因?yàn)楦呷葜档你g電容可以吸收低頻瞬時(shí)電流，而陶瓷電容能吸收高頻瞬時(shí)電流。
耗散因數(shù) (DF)和損耗因數(shù)用來(lái)描述ESR的影響程度。DF的值可以用下面的公式算得
耗散因數(shù)=DF=
是電容在某一特定頻率下的電抗。耗散因數(shù)是電抗向量 XC 和阻抗向量 (XC+ESR)夾角的正切值，ESR向量與阻抗向量垂直。
對(duì)于電容器，最顯著的問(wèn)題是自諧振。自諧振是由于器件本身的結(jié)構(gòu)引起的：引線(xiàn)可以看成是一個(gè)電感 (雖然很小)，因?yàn)殡娏髟陔娙莸钠迳檄h(huán)繞流動(dòng)，所以繞線(xiàn)式電容器也存在一定電感。考慮不同電介質(zhì)電容的自諧振頻率，引線(xiàn)長(zhǎng)度均為 2.5nun (或 0.lin)時(shí)，lOnF 圓盤(pán)陶瓷電容的自諧振頻率約為 20MHz，相同容值的聚丙烯電容和聚碳酸酯電容的自諧振頻率也約為20MHz。
通過(guò)計(jì)算器件引線(xiàn)的電感值，可以粗略得出它的自諧振頻率。例如，直徑為 0.5mm、長(zhǎng)度為5 mm (每個(gè)引線(xiàn)各2.5 mm)的引線(xiàn)在自由空間中的電感值約為 2.94nH。當(dāng)與一個(gè)lnF的電容相連時(shí)，可以推算出自諧振頻率約為 93 MHz。用 lOnF 電容替換剛才的lnF的電容，自諧振頻率將下降為29MHz。
之前，曾提到引線(xiàn)長(zhǎng)度為2.5mm、容值為lOnF的電容的自諧振頻率為20MHz而不是29MHz。頻率計(jì)算值和實(shí)際值之間存在誤差，這是因?yàn)槲覀儧](méi)有將偏板的電感考慮進(jìn)去。加上偏板的電感后，自諧振頻率就變小了。隨著電容值的增加，偏板的電感也會(huì)增加，因此計(jì)算值與實(shí)際值間有一定的誤差。
容值小于 lnF的小電容的自諧振頻率可以近似由公式 算出，式中L是引線(xiàn)的電感。
表面貼裝電容器由于它的尺寸小而得到廣泛使用。以前它們經(jīng)常用在高頻電路中，
電解電容因?yàn)椴恍枰紤]引線(xiàn)電感。電感的減小對(duì)要求脈沖上升洽和下降tfi很陡的開(kāi)關(guān)電源很有利。應(yīng)用最為廣泛的表面貼裝電容是多層陶瓷電容。它的導(dǎo)電偏板是平坦且相互交錯(cuò)的，所以電感值很小。一些常規(guī)的帶引線(xiàn)的陶瓷電容也是在表面貼裝電容的基礎(chǔ)上加了引線(xiàn)。它們通常要用環(huán)氧樹(shù)脂或其他類(lèi)似材料浸泡，然后在外部標(biāo)明它的容值和電壓額定值。
陶瓷電容的溫度系數(shù)一般為 0 或負(fù)數(shù)。用NPO或COG用來(lái)表示零溫度系數(shù)的陶瓷電容(NPO=Negative Positive Zero)。其他陶瓷電容用它的溫度系數(shù)來(lái)表示。N750表示負(fù)溫度系數(shù)為-750ppm/℃的電介質(zhì)。更特殊的電介質(zhì)有 X7R和 Y5U，它們具有更高的電介質(zhì)系數(shù)，常常用來(lái)制作容值較高的電容器，用X7R和Y5U制作的電容客值范圍較寬。
除了NPO/COG電容之外，陶瓷電容還表現(xiàn)出壓電效應(yīng)。交流高壓信號(hào)會(huì)產(chǎn)生噪聲，器件的尺寸越大，噪聲也越大。在同一電路中，1206貼片電容比0805產(chǎn)生的噪聲更大。壓電效應(yīng)將導(dǎo)致電容承受電壓時(shí)，容值發(fā)生改變。
聚苯乙烯電容和聚丙烯電容具有負(fù)的溫度系數(shù)，正好與正溫度系數(shù)的鐵氧體磁心電感匹配，非常適合于LC濾波電路。但是，在容值相同的情況下，用這些電介質(zhì)制作的電客體積較大。
聚酯電容和聚碳酸酯電容十分常見(jiàn)。聚酯電容功率因數(shù)較低 (ESR高)，溫度系數(shù)低 (且為正)，性能最差。聚酯電容應(yīng)用普遍是因?yàn)樗娜葜得芏雀?，較小體積就能達(dá)到很高的容值。聚碳酸酯電容有較好的功率因數(shù)和微正的溫度系數(shù)。聚碳酸酯電容的另一個(gè)有利特性是，它具有自恢復(fù)特性，當(dāng)絕緣層由于過(guò)電壓擊穿時(shí)，電容自動(dòng)回到不導(dǎo)電狀態(tài)，而不是短路。
接在交流電源兩端的電容值一般額定為 X2級(jí)。常用的交流輸入一般是275V X2級(jí)。這種電容一般都可以用聚酯和聚碳酸酯制作得到。接在電源兩端的電容典型值是 lOOnF。這些電容用來(lái)減小 EMI以及吸收電源的瞬間浪涌。在典型應(yīng)用中，一般用一個(gè)壓敏電阻 (VDR)與電容并聯(lián)。
有時(shí)電源每相與地之間都要接250V Y2等級(jí)的電容。這些電容的電介質(zhì)一般為陶瓷、聚酯和聚碳酸酪。電容值可以在 l~47nF之間，很容易買(mǎi)到。在電源設(shè)計(jì)中，電容的常見(jiàn)值為 2.2nF。
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