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1、電容非理想特性淺析作者：時間：2010-10-18內(nèi)容簡介一、認(rèn)識電容二、電容分類三、電容作用四、電容特性五、電容應(yīng)用認(rèn)識電容什么是電容？電容（Capacitance）是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導(dǎo)體上，造成電荷的累積儲存。最常見的例子就是兩片平行金屬板。電容的分類鋁電解電容器：它是由鋁圓筒做負(fù)極、里面裝有液體電解質(zhì)，插人一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需經(jīng)直流電壓處理，做正極的片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。其
2、特點是容量大、但是漏電大、穩(wěn)定性差、有正負(fù)極性，適于電源濾波或低頻電路中，使用時，正、負(fù)極不要接反。電容的分類鉭鈮電解電容器：它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。其特點是：體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長。絕緣電阻大。溫度性能好，用在要求較高的設(shè)備中。電容的分類傳統(tǒng)的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因為鉭電容的介質(zhì)為陽極氧化后生成的五氧化二鉭，它的介電能力（通常用ε表示）比鋁電容的三氧化二鋁介質(zhì)要高。因此在同樣容量的情況下，鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。（電解電容的電容量取決于介質(zhì)的介電能力和體積，在容量一定的情況下，
3、介電能力越高，體積就可以做得越小，反之，體積就需要做得越大）再加上鉭的性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以通常認(rèn)為鉭電容性能比鋁電容好。電容的分類陶瓷電容器：用陶瓷做介質(zhì)。在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜作極板制成。其特點是：體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適用于高頻電路。電容的分類薄膜電容器：介質(zhì)是滌綸或聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介質(zhì)常數(shù)較高，體積小、容量大、穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容器，介質(zhì)損耗小、絕緣電阻高，但溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。電容的分類云母電容器：介質(zhì)損耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，適用于高頻電路。紙介電容器：體積較小，容
4、量可以做得較大，適用于低頻電路。超級電容器：可以存儲非常高的能量并且可以在極短的時間內(nèi)釋放。電力電子電容器：用來轉(zhuǎn)換和控制功率的儲能元件，需要處理很高的電流和很高的電壓變化速率。1．隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。2．旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。3．耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐?．濾波：顯卡上的電容基本都是這個作用。5．溫度補(bǔ)償：針對其它元件對溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響，而進(jìn)行補(bǔ)償，改善電路的穩(wěn)定性。電容的用途6．計時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數(shù)。7．調(diào)諧：對與頻率相關(guān)的電路
5、進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。8．整流：在預(yù)定的時間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。9．儲能：儲存電能，用于必須要的時候釋放。例如相機(jī)閃光燈，加熱設(shè)備等等。電容用途說到電容，各種各樣的叫法就會讓人頭暈?zāi)垦?，旁路電容，去耦電容，濾波電容等等，其實無論如何稱呼，它的原理都是一樣的，即利用對交流信號呈現(xiàn)低阻抗的特性，這一點可以通過電容的等效阻抗公式看出來：Xcap=1/2πfC，工作頻率越高，電容值越大則電容的阻抗越小。在電路中，如果電容起的主要作用是給交流信號提供低阻抗的通路，就稱為旁路電容；如果主要是為了增加電源和地的交流耦合，減少交流信號對電源的影響，就可以
6、稱為去耦電容；如果用于濾波電路中，那么又可以稱為濾波電容；除此以外，對于直流電壓，電容器還可作為電路儲能，利用沖放電起到電池的作用。電容特性對于理想的電容器來說，不考慮寄生電感和電阻的影響，那么我們在電容設(shè)計上就沒有任何顧慮，電容的值越大越好。電容特性但實際情況卻相差很遠(yuǎn)，并不是電容越大對高速電路越有利，反而小電容才能被應(yīng)用于高頻。理解這個問題，我們首先必須了解實際電容器本身的特性，可以看到實際的電容器要比理想的電容復(fù)雜的多，除了包含寄生的串聯(lián)電阻Rs（ESR），串聯(lián)電感Ls（ESL），還有泄漏電阻Rp，介質(zhì)吸收電容Cda，和介質(zhì)吸收電阻Rda等。等效串聯(lián)電阻R
7、s：電容器的等效串聯(lián)電阻是由電容器的引腳電阻與電容器兩個極板的等效電阻相串聯(lián)構(gòu)成的。當(dāng)有大的交流電流通過電容器，Rs使電容器消耗能量(從而產(chǎn)生損耗)。這對射頻電路和載有高波紋電流的電源去耦電容器會造成嚴(yán)重后果。但對精密高阻抗、小信號模擬電路不會有太大的影響。Rs最低的電容器是云母電容器和薄膜電容器。電容特性等效串聯(lián)電感Ls：電容器的等效串聯(lián)電感是由電容器的引腳電感與電容器兩個極板的等效電感串聯(lián)構(gòu)成的。像Rs一樣，Ls在射頻或高頻工作環(huán)境下也會出現(xiàn)嚴(yán)重問題。其原因是用于精密模擬電路中的晶體管在過渡頻率(Transitionfrequencies)擴(kuò)展到幾百兆赫或幾
8、G赫的情況下，仍具有增益
