电容器的类型及其应用

在每一个电子或电路中，电容器都起着关键作用。因此，每天都可以生产数千到数百万种不同类型的电容器。每种电容器都包括其优点、缺点、功能和应用。因此，在选择任何应用时，了解每种类型的电容器是非常重要的。这些电容器从小到大不等，包括基于类型的不同特性，使其独一无二。小电容器和弱电容器可以在无线电电路中找到，而大电容器用于平滑电路。小型电容器的设计可以使用陶瓷材料通过环氧树脂密封来完成，而商用电容器则使用金属箔设计，使用薄聚酯薄膜或石蜡浸渍纸。

电容器的类型及其用途

电容器是电子电路设计中最常用的元件之一。它在许多嵌入式应用程序中发挥着重要作用。它有不同的评级。它由两种金属组成盘子由分隔非导电物质， 或 电介质它通常是模拟信号和数字数据的存储库。

不同类型的电容器之间的比较通常是关于板之间使用的电介质进行的。有些电容器看起来像管子，小型电容器通常由陶瓷材料制成，然后浸入环氧树脂中密封。下面是一些比较常见的电容器。让我们看看他们。

介质电容器

通常，这些类型的电容器是可变类型的，需要连续改变发射器、接收器和晶体管无线电的电容以进行调谐。可变电介质类型可在多板和空气间隔内获得。这些电容器具有一组固定板和可移动板，以在固定板之间移动。

与固定板相比，移动板的位置将决定近似电容值。通常，一旦两组极板完全连接，电容就达到最大值。具有高电容的调谐电容器包括相当大的间隔，否则两个板之间的气隙具有数千伏的击穿电压。

云母电容器

使用类似云母的介电材料的电容器被称为云母电容器。这些电容器有两种类型，如钳位电容器和银电容器。夹式现在被认为已经过时了，因为它们的特性较低，但取而代之的是银色。

这些电容器是通过将金属涂层的云母片夹在两面来制造的。之后，这种设计被环氧树脂包裹，以保护其免受周围环境的影响。通常，只要需要具有相对较小值的稳定电容器，就使用这些电容器。

云母的矿物在化学、机械和电学上都非常稳定，因为它具有精确的晶体结构，包括典型的层。因此，制造0.025至0.125毫米的薄板是可能的。

最常用的云母是金云母和白云母。其中，白云母具有良好的电学性能，而第二种具有耐高温性。印度、南美洲和中非对云母进行了调查。原材料成分的高度差异导致检查和分类所需的高成本。云母对酸、水和油溶剂没有反应。
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极化电容器

具有特定极性（如正极和负极）的电容器称为极化电容器。无论何时在电路中使用这些电容器，我们都必须检查它们是否在理想极性内结盟。这些电容器分为两类，即电解电容器和超级电容器。

薄膜电容

薄膜电容器是众多类型电容器中最常用的，由一组通常广泛的电容器组成，其区别在于其介电性能。它们几乎有任何值和高达1500伏的电压可供选择。它们有10%到0.01%的任何公差。薄膜电容器还有形状和外壳样式的组合。

薄膜电容器有两种类型，径向引线型和轴向引线型。薄膜电容器的电极可以是金属化的铝或锌，施加在塑料膜的一侧或两侧，从而产生称为薄膜电容器（film capacitor）的金属化薄膜电容器。薄膜电容器如下图所示：

薄膜电容器有时被称为塑料电容器，因为它们使用聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚四氟乙烯作为电介质。这些类型的薄膜需要更厚的介电薄膜，以减少薄膜撕裂或穿孔的危险，因此更适合较低的电容值和较大的外壳尺寸。

薄膜电容器在物理上更大、更昂贵，它们没有极化，因此它们可以用于交流电压应用，并且它们具有更稳定的电气参数。电容和耗散因子的依赖性，可应用于频率稳定的1类应用，取代1类陶瓷电容器。

陶瓷电容器

陶瓷电容器用于高频电路，如音频到射频。它们也是音频电路中高频补偿的最佳选择。这些电容器也称为盘式电容器。陶瓷电容器是通过在小瓷器或陶瓷盘的两面涂上银制成的，然后堆叠在一起制成电容器。通过改变所用陶瓷盘的厚度，可以在陶瓷电容器中制造低电容和高电容。陶瓷电容器如下图所示：

它们的数值从几皮法到1微法不等。电压范围从几伏到几千伏。陶瓷制造成本低廉，有几种介电类型。陶瓷的耐受性并不高，但就其在生活中的预期作用而言，它们工作得很好。

电解电容器

这些是最常用的电容器，具有宽的容限容量。电解电容器的工作电压高达约500V，尽管最高电容值在高压下不可用，并且可以使用更高温度的单元，但这并不常见。有两种类型的电解电容器，钽和铝是共同的。

钽电容器通常有更好的展示，更高的价值，并且只在更有限的参数范围内准备好。钽氧化物的介电性能远优于氧化铝，从而提供更容易的漏电流和更好的电容强度，这使它们适合于阻塞、去耦和滤波应用。

氧化铝膜的厚度和较高的击穿电压使电容器的电容值因其尺寸而异常升高。在电容器中，箔板通过直流电流进行阳极氧化，从而设置板材料的末端并确认其侧面的极性。

钽电容器和铝电容器如下图所示：

电解电容器分为两类

• 铝电解电容器
• 钽电解电容器
• 铌电解电容器

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超级电容器

与其他电容器相比，具有高电容值的电化学电容的电容器被称为超级电容器。这些分类可以像电解电容器和被称为超级电容器的可充电电池中的一组一样进行。

使用这些电容器有几个好处，如下所示，

• 这个电容器的电容值高
• 电荷可以很快储存和输送
• 这些电容器可以通过放电循环处理额外的电荷。
• 超级电容器的应用包括以下方面。
• 这些电容器用于公共汽车、汽车、火车、起重机和电梯。
• 这些用于再生制动和记忆备份。
• 这些电容器有不同类型，如双层电容器、伪电容器和混合电容器。

非极化电容器

电容器不像正极或负极那样具有极性。非极化电容器的电极可以随机插入电路中进行反馈、耦合、去耦、振荡和补偿。这些电容器的电容很小，因此用于纯交流电路，也用于高频滤波。使用类似的型号和规格，可以非常方便地选择这些电容器。非极化电容器类型为

陶瓷电容器

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银云母电容器

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聚酯电容器

聚酯或聚酯薄膜电容器价格便宜，精度高，泄漏小。这些电容器的工作范围在0.001到50微法拉之间。这些电容器适用于稳定性和准确性不那么重要的情况。

聚苯乙烯电容器

这些电容器非常精确，包括更少的泄漏。这些在滤波器中使用，也在精度和稳定性重要的地方使用。这些是相当昂贵的，并且在10pF到1mF的范围内工作。

聚碳酸酯电容器

这些电容器价格昂贵，质量非常好，具有高精度和极低泄漏。不幸的是，它们已经停产，现在很难找到。它们在100华氏度至20华氏度的恶劣高温环境中表现良好。

聚丙烯电容器

这些电容器成本高昂，其性能范围可以在100 pF到50 mF之间。这些电容器非常恒定，随时间推移非常精确，泄漏非常小。

聚四氟乙烯电容器

这些电容器是最稳定、最准确的，几乎没有泄漏。这些被认为是最好的电容器。在广泛的频率变化范围内，行为方式是完全相似的。它们的功能范围为100 pF至1 mF。

玻璃电容器

这些电容器非常坚固、稳定，在10 pF到1000 pF的范围内工作。但是，这些也是非常昂贵的组件。

聚合物电容器

聚合物电容器是一种使用导电聚合物的固体电解质（如电解质）代替凝胶或液体电解质的电解电容器（e-cap）。

在固体电解质的帮助下可以容易地避免电解质干燥。这种干燥是停止正常电解电容器寿命的特征之一。这些电容器分为不同类型，如聚合物钽电容器、聚合物铝电容器、混合聚合物铝电容电容器和聚合物铌电容器。

在大多数应用中，只有在不增加最高额定电压的情况下，这些电容器才使用电解电容器的替代品。固体聚合物型电容器的最高额定电压与高达35伏的经典电解型电容器最高电压相比较小，即使一些聚合物型电容被设计为具有100伏DC的最高工作电压。

与寿命更长、工作温度高、稳定性好、ESR（等效串联电阻）低和故障模式更安全相比，这些电容器具有不同且更好的质量。

引线和表面安装电容器

电容器是可接近的，如含铅范围和表面安装电容器。几乎所有类型的电容器都可以获得，如含铅版本，如陶瓷、电解电容器、超级电容器、银云母、塑料膜、玻璃等。表面安装或SMD是有限的，但它们必须能够承受焊接过程中使用的温度。

当电容器没有任何引线时，也由于使用了焊接方法，SMD电容器会暴露在焊料本身的完全温升下。因此，并非所有种类的SMD电容器都可用。

主要的表面安装电容器类型包括陶瓷、钽和电解电容器。所有这些都是为了承受非常高的焊接温度而开发的。

专用电容器

特殊用途电容器用于交流电源应用，如交流电压高达660V的UPS和CVT系统。选择合适的电容器主要对电容器的预期寿命起着重要作用。因此，完全需要通过额定电压-电流来利用适当的电容器值，以匹配精确的应用。这些电容器的特点是坚固、耐用、防震、尺寸准确，而且非常坚固。

交流电路中的电容器类型

当电容器用于交流电路时，与电阻器相比，电容器的作用不同，因为电阻器允许电子在其中流动，这与电压降成正比，而电容器通过提供或汲取电流来抵抗电压内的变化，因为它们以其他方式向新的电压电平充电或放电。

电容器朝着施加的电压值充电，该电压值充当存储设备以保持电荷，直到整个直流连接中存在电源电压。充电电流将提供给电容器，以反对对电压的任何修改。

例如，考虑一个设计有电容器和交流电源的电路。因此，电压和电流之间存在90度的相位差，其中电流在电压达到其峰值之前90度达到其峰值。

交流电源产生振荡电压。当电容高时，巨大的电源必须流动，才能在极板上建立特定的电压&电流会更高。
电压频率更高，然后调整电压的可用时间更短，因此当频率和电容增加时，电流会很高。

可变电容器

可变电容器是指其电容可以有意地重复机械地改变的电容器。这种类型的电容器用于设置LC电路中的谐振频率，例如，用于调整天线调谐器设备中的无线电阻抗匹配。

电容器的应用

电容器在电气和电子领域都有应用。它们被用于滤波器应用、能量存储系统、电动机起动器和信号处理设备。

如何知道电容器的价值？

电容器是电子电路的重要组成部分，没有电容器电路就无法完成。电容器的使用包括平滑电源中交流产生的波纹，耦合和去耦信号，作为缓冲器等。电路中使用不同类型的电容器，如电解电容器、盘式电容器、钽电容器等。电解电容器的电容值印在其主体上，这样可以很容易地识别其引脚。

通常情况下，大引脚为正极。负极端子附近出现的黑带表示极性。但在盘式电容器中，只有一个数字打印在其主体上，因此很难确定其PF、KPF、uF、n等的值。对于一些电容器，该值是以uF打印的，而在另一些电容器中使用EIA代码。104.让我们看看识别电容器和计算其值的方法。

电容器上的数字表示以皮法拉为单位的电容值。例如，8=8PF

如果第三个数字为零，则该值为P，例如100=100PF

对于3位数字，第三个数字表示第二位数字后的零数。例如，104=10–0000 PF

如果该值是在PF中获得的，则很容易将其转换为KPF或uF

PF/1000=KPF或n，PF/10，00000=uF。对于以pF为单位的104或100000的电容值，它是100KpF或n或0.1uF。

转换公式

n x 1000=PF PF/1000=n PF/1000000=uF uF x 1000000=PF uF x 1000000/1000=n n=1/1000000000F uF=1/1000000000 F

电容值下方的字母决定了公差值。

473=473 K

对于4位数字，如果^第数字为零，则电容值以pF为单位。

例如1500=1500PF

如果该数字只是一个浮点十进制数字，则电容值以uF为单位。

例如，0.1=0.1 uF

如果字母表位于数字下方，则表示十进制，数值以KPF或n为单位

例如2K2=2.2 KPF

如果数值用斜线表示，则第一位代表UF中的数值，第二位代表公差，第三位代表最大额定电压

例如0.1/5/800=0.01 uF/5%/800伏特。

一些常见的盘式电容器

如果没有电容器，电路设计就不完整，因为它在电路的功能中发挥着积极作用。电容器内部有两个电极板，由纸、云母等介电材料隔开。当电容器的电极连接到电源时会发生什么？电容器充电到其全电压并保持电荷。电容器具有存储以法拉为单位测量的电流的能力。

电容器的电容取决于其极板的面积和极板之间的距离。盘式电容器没有极性，因此它们可以双向连接。盘式电容器主要用于对信号进行耦合/去耦合。另一方面，电解电容器具有极性，因此如果电容器的极性发生变化，它就会爆炸。电解电容器主要用作滤波器、缓冲器等。

每个电容器都有自己的电容，电容表示为电容器中的电荷除以电压。因此Q/V。当你在电路中使用电容器时，应该考虑一些重要的参数。首先是它的价值。根据电路设计，选择适当的值，可以是低值，也可以是高值。

该值以uF或EIA代码的形式打印在大多数电容器的主体上。在彩色编码电容器中，值用色带表示，并使用电容器彩色编码图；很容易识别电容器。以下是用于识别颜色编码电容器的颜色表。

看，就像电阻器一样，电容器上的每个频带都有一个值。第一个带的值是颜色图表中的第一个数字。类似地，第二个带的值是颜色图表中的第二个数字。第三个波段是乘法器，就像电阻器的情况一样。第四个频段是电容器的容差。第五频带是电容器的主体，代表电容器的工作电压。红色表示250伏，黄色表示400伏。

公差和工作电压是需要考虑的两个重要因素。没有一个电容器具有额定电容，它可能会变化。

因此，在振荡电路等敏感电路中使用优质电容器，如钽电容器。如果电容器用于交流电路，其工作电压应为400伏。电解电容器的工作电压印刷在其主体上。选择一个工作电压比电源电压高三倍的电容器。

例如，如果电源为12伏，则使用25伏或40伏电容器。为了达到平滑的目的，最好使用1000 uF这样的高价值电容器来几乎完全消除交流的波纹。在音频电路的电源中，最好使用2200 uF或4700 uF的电容器，因为波纹可能会在电路中产生嗡嗡声。

漏电流是电容器中的另一个问题。即使电容器正在充电，一些电荷也会泄漏。这与定时器电路相反，因为定时周期取决于电容器的充电/放电时间。可提供低泄漏钽电容器，并将其用于定时器电路。

理解微控制器中的复位电容器功能

Reset（复位）用于启动或重新启动AT80C51微控制器功能。复位引脚遵循两个条件来启动微控制器。他们是

1. 电源必须在指定的范围内。
2. 复位脉冲宽度持续时间必须至少为两个机器周期。

重置必须保持激活状态，直到所有两个条件都得到满足。

在这种类型的电路中，电源的电容器和电阻器装置连接到复位引脚9。当电源开关接通时，电容器开始充电。此时，电容器的作用就像一开始的短路。当复位引脚设置为高电平时，微控制器进入通电状态，一段时间后充电停止。

当充电停止时，由于电阻器的原因，复位引脚会接地。重置引脚应该过高，然后过低，然后程序从乞讨开始。如果这种布置没有复位电容器或者没有连接，则程序从微控制器上的任何位置开始。

因此，这一切都是关于不同类型的电容器及其应用的概述。现在，如果你对这个主题或电气和电子项目有疑问，请在下面留下评论，你已经对电容器类型及其应用的概念有了一个想法。

照片署名

中国制造的陶瓷电容器