Administrator常用電容器的介紹

遼寧省撫順市德才高級(jí)中學(xué) 李 霞

一、電容器的分類

電容器的種類很多，分類方式也多種多樣。

（一）按照電容器的容量是否可調(diào)分三大類

固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。

（二）按照介質(zhì)的不同可以分為以下幾類

有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器等。

（三）按用途分類還可以分為

高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。

二、電容器的用途

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，數(shù)碼電子產(chǎn)品推陳出新的腳步越來越快。電容器也必須逐漸朝著多元化、性能化、定制化的方向發(fā)展。在現(xiàn)代電容器中，陶瓷電容器、有機(jī)隔膜電容器和電解電容器扮演者至關(guān)重要的角色。

1.陶瓷電容器

陶瓷電容器的產(chǎn)量占總的電容器產(chǎn)量的50%以上，它是用高介電常數(shù)的電容器陶瓷（鈦酸鋇一氧化鈦）擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì)，并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。

主要分為陶瓷電容器分為三類：高介電常數(shù)型、溫度穩(wěn)定型和半導(dǎo)型陶瓷電容器。目前在陶瓷電容器中，MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors多層陶瓷片式電容器）的地位越來越重要。片式多層陶瓷電容器件與鉭、鋁電解電容相比，具有低等效電阻、優(yōu)異噪音吸收、較好的耐脈沖電流性能、外型尺寸小、高絕緣電阻、較好的阻抗溫度特性與頻率特性；并且具有良好的自密封特性，可以有效地避免內(nèi)電極受潮和污染，顯著提高飛弧電壓和擊穿電壓。MLCC作為基礎(chǔ)電子元器件，在信息、軍工、移動(dòng)通訊、電子電器、航空、石油勘探等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。MLCC是由印好電極（內(nèi)電極）的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來，經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層（外電極），從而形成一個(gè)類似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體。MLCC的容量范圍大致為1pF~100μF，其溫度穩(wěn)定性高，可生產(chǎn)耐高壓MLCC產(chǎn)品。同時(shí)由于MLCC的電介質(zhì)是無(wú)機(jī)陶瓷材料高溫?zé)仆怆姌O均為金屬材料，經(jīng)燒滲工藝與陶瓷體有極強(qiáng)的附著力。因而MLCC不易受環(huán)境條件的影響，長(zhǎng)期使用較其它片式電容器更為可靠。當(dāng)前電容器的應(yīng)用領(lǐng)域中，10μF以下的場(chǎng)合，大量使用陶瓷電容器，特別在10μF以下，MLCC的使用量占絕大多數(shù)。

2.電解電容器

電解電容器的一個(gè)電極是用固體或液體電解質(zhì)構(gòu)成，電解電容器介質(zhì)材料為具有單向?qū)щ娮饔玫慕饘傺趸?。另一極為陽(yáng)極金屬。電解電容器的陰極即是固體或液體電解質(zhì)。電解電容器與其它類型電容器相比，有許多顯著的區(qū)別。電解電容器的工作介質(zhì)很?。ㄒ话憧稍?0-2～10-3μm），而且極板面積可以擴(kuò)大，所以其比率電容較其它電容器大，在工作電壓低時(shí)尤為突出。由于電解電容器的比率電容大，目前只有它能提供最大的額定電容量。無(wú)極性（雙極性）電解電容器采用雙氧化膜結(jié)構(gòu)，類似于兩只有極性電解電容器將兩個(gè)負(fù)極相連接后構(gòu)成，其兩個(gè)電極分別為兩個(gè)金屬極板（均粘有氧化膜）相連，兩組氧化膜中間為電解質(zhì)。無(wú)極性電解電容器通常用于音響分頻器電路、電視機(jī)S校正電路及單相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路。有極性電解電容器使用時(shí)必須將其陽(yáng)極接電源正極，其陰極接電源負(fù)極，否則會(huì)造成漏電流大，致使電容器損壞。有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波，退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。

電解電容器可以用在電源濾波整流電路、電容分頻電路，還可以用作功率變換器的電源旁路電容器，也可應(yīng)用于直流鏈和直流支撐，也可作為儲(chǔ)能電容器應(yīng)用在急劇放電中，還有濾波、溫度補(bǔ)償、計(jì)時(shí)、調(diào)諧等的作用。

3.有機(jī)薄膜電容器

有機(jī)薄膜電容器是用聚丙烯薄膜、聚酯薄膜（PET）、聚苯疏醚薄膜（PPS）、聚碳酸酯薄膜（PC）、聚苯亞甲萘薄膜（PEN）、聚偏二氟乙烯薄膜（PVPF）等作電介質(zhì)材料制造的電容器，是性能優(yōu)、品種多、應(yīng)用面廣的電子元件之一，經(jīng)歷了有感式、無(wú)感式、金屬化，疊片式、表面安裝等發(fā)展歷程。

金屬化薄膜電容器的特點(diǎn)：金屬化薄膜電容即是在聚酯薄膜的表面蒸鍍一層金屬膜代替金屬箔做為電極，因?yàn)榻饘倩拥暮穸冗h(yuǎn)小于金屬箔的厚度，因此卷繞后體積也比金屬箔式電容體積小很多。金屬化膜電容的最大優(yōu)點(diǎn)是“自愈”特性。所謂自愈特性就是假如薄膜介質(zhì)由于在某點(diǎn)存在缺陷以及在過電壓作用下出現(xiàn)擊穿短路，而擊穿點(diǎn)的金屬化層可在電弧作用下瞬間熔化蒸發(fā)而形成一個(gè)很小的無(wú)金屬區(qū)，使電容的兩個(gè)極片重新相互絕緣而仍能繼續(xù)工作，因此極大提高了電容器工作的可靠性。金屬化薄膜電容器雖有上述巨大的優(yōu)點(diǎn)，但與金屬箔式電容相比，也有如下兩項(xiàng)缺點(diǎn)：一是容量穩(wěn)定性不如箔式電容器，這是由于金屬化電容在長(zhǎng)期工作條件易出現(xiàn)容量丟失以及自愈后均可導(dǎo)致容量減小，因此如在對(duì)容量穩(wěn)定度要求很高的振蕩電路使用，應(yīng)選用金屬箔式電容更好。另一主要缺點(diǎn)為耐受大電流能力較差，這是由于金屬化膜層比金屬箔要薄很多，承載大電流能力較弱。

隨著全球電子產(chǎn)品的高速發(fā)展，有機(jī)薄膜電容器向著小型化、高頻化、高溫化、高 dV/dt、小體積高比容、高儲(chǔ)能密度以及高可靠性等方向發(fā)展。這是未來有機(jī)薄膜電容器的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。其中小體積高比容電容器和高儲(chǔ)能密度電容器，將是未來有機(jī)薄膜電容器產(chǎn)品銷量主要的增長(zhǎng)方向。

三、結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)電容器正在蓬勃發(fā)展，各式各樣的新型電容器層出不窮，逐漸豐富著電容器家族，未來電容器的應(yīng)用將越來越廣泛。興趣是最好的老師，學(xué)生感興趣的課堂應(yīng)該是最有效的課堂。多介紹一些物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，對(duì)學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理的成就感和實(shí)用性還是很有幫助的。有助于學(xué)生更加熱愛物理，這樣才能更好的學(xué)習(xí)物理。