电容器,一般简称电容。其主要物理特征是存储电荷。与电阻器相比,电容器的性能相对复杂一些。它的主要特点是:电容器两端的电压不能突变。就像一个水缸一样,要将它装满需要一段时间,要将它全部倒空也需要一段时间。电容器的这个特性对我们以后分析电路很有用。
在电路中,电容器有通交流、隔直流,通高频、阻低频的特性。
电容器对信号也有阻力,通常把它称为容抗。电容器的容抗随信号频率升高而减小,随信号频率的降低而增大。
1.电容的命名
根据相关标准规定,电容器产品的型号由4部分组成,各部分的含义如下:
其中材料代号的含义如表1-3所示。
表1-3 材料代号的含义
常见的电容器外形如图1-10所示。电容器在电路中通常用字母“C”表示,其电路符号如图1-11所示。
图1-10 电容器外形
图1-11 电容器的电路符号
电容的单位是法拉(F),简称为法。但F的单位太大,通常使用微法(μF)、皮法(pF)等单位。
其换算关系为
lF=lOOOOOOμF
lμF=lOOOnF
InF=lOOOpF
2.电容的分类
电容器由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同。
常见的电容其外形如下;
电解电容
钽电容
涤纶电容
瓷片电容
(1)按结构分类
可分为固定电容器、可变电容器、微调电容器。
(2)按介质材料分类
可分为气体介质电容器、液体介质电容器、无机固体介质电容器、有机固体介质电容电解电容器。
(3)按极性分类
可分为无极性的普通电容器和有极性的电解电容器。在电动自行车电路里,最常见到的就是有极性的电解电容器。(www.xing528.com)
3.容量的标注方法
电容通常采用直标法、数字符号法、色环标注法3种标注方法来标注容量。
(1)直标法
直标法就是直接在电容表面标明其容量的大小,电解电容多采用此类标注方法,如2.2μF、10μF、100μF等,有的厂家将2.2μF标注为2μ2,省略了小数点,也有的厂家用“R”代替小数点,如3R3表示容量为3.3μF,R22表示容量为0.22μF。另外,还有的厂家标注电解电容的容量时省略了单位,如将560μF的电解电容标注为560。
(2)数字标注法
数字标注法就是在电容表面用3位数表示其容量的大小,瓷片电容、金属氧化物电容多采用此类标注方式。3位数的前2位是有效数字,第3位数是10的指数。此类电容的单位是pF,如103表示容量为10000pF;104表示容量为100000pF,即0.1μF。
(3)色环标注法
色环标注法就是利用3道或4道色环表示电容容量的大小,独石电容(多层陶瓷电容器)多采用此类标注方式。色环中,紧靠电容引脚一端的色环为第1道色环,以后依次为第2道色环、第3道色环。第1道色环、第2道色环是有效数字,而第3道色环是所加的“0”的个数。各色环颜色代表的数值与色环电阻一样,若电容表面标注的色环颜色依次为橙、橙、棕,表明该电容的容量为330pF。另外,若某一道色环的宽度是标准色环的2或3倍,则说明采用了2或3道该颜色的色环,如电容表面标注的色环颜色为(3倍宽)红,表明该电容的容量为2200pF。
4.电容的检测
(1)电容的放电
如果电容中存储有电荷,应先将其释放,以免损坏万用表、电容表或电击伤人。若被测电容的端电压较高时,可用电烙铁的插头碰触电容的引脚,利用电烙铁的内阻将电荷释放掉,这样可减小放电电流,如图1-12a所示;若电容存储的电荷较少,可用万用表表笔或螺钉旋具的金属部位短接电容的两个引脚,将存储的电荷直接放掉,如图1-12b所示。
图1-12 电容放电示意图
(2)数字万用表检测电容
先将功能开关置于电容挡C(F),需要注意的是,此次测量时采用的是数字万用表。
再将被测电容插入电容测试座中,显示屏就可以显示电容的容量。若数值小于标注值,说明电容容量减小;若数值大于标注值,说明电容漏电。
如图1-13所示,当需要测量的电解电容的容量为10μF时,将万用表置于20μF挡,再将该电容插入电容测试座中,显示屏显示的数值为10.14,说明该电容的容量为10.14μF;需要测量电容的容量为5600pF(5n6)时,将万用表置于20nF挡,再将该电容插入电容测试座中,显示屏显示的数值为5.52,说明该电容的容量为5.52nF。
常见电容如下所示:
贴片电容
MKP(金属化聚丙烯)电容
MKPH(镀特殊金属的聚丙烯膜)电容
5.电容的更换
更换电容时要注意3个方面:
贴片电容和贴片电阻的外形基本相同,维修时要注意,不要搞混。
在串联电容时,要注意电容的耐压值,以免电容因耐压不足而过电压损坏,导致电容击穿或爆裂。原则上,选用串联的电容耐压值应不低于或略低于原电容的耐压值。
在串联电容时,要注意电容的耐压值,以免电容因耐压不足而过电压损坏,导致电容击穿或爆裂。原则上,选用串联的电容耐压值应不低于或略低于原电容的耐压值。
图1-13 数字万用表电容档检测电容
第一个是类别,若损坏的是0.33μF的涤纶电容,维修时就不能用0.33μF的电解电容更换。
第二个是容量,若损坏的是4.7μF的电容,维修时就不能用2.2μF的电容更换,也最好不要用容量太大的电容更换,不过,原则上电源滤波电容可以用容量大些的电容更换,这样不仅可排除故障,而且滤波效果会更好。
第三个是耐压,若损坏的是耐压为50V的电容,维修时不要用耐压低的电容更换,否则轻则会导致更换的电容过电压损坏,重则会导致其他元器件损坏。
维修时若没有相同的电容更换,也可以采用串联、并联的方法进行代换,如需要更换47μF/25V的电容,可用两只100μF/16V电容串联后代换,也可以用两只22μF/25V电容并联代换。
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