1.3.2　電容器C

1.3.2.1　電容器的基本定義

將兩塊金屬片相互平行靠攏，但中間彼此絕緣，就構(gòu)成了電容器。我們將這兩塊金屬片稱為電容器儲存電荷的極板，將中間的絕緣層稱為介質(zhì)。

1.3.2.2　電容器的作用

① 在模擬電路中視頻及音頻放大器電路中，電容器可以作信號的耦合，就是將前一級的信號傳送到下一級。

② 在電源電路中及微電子線路供電電路中的電容器，可以作供電濾波電容器。濾除各電路直流供電電流中的交流成分，得到純直流電流給各微電子電路供電。

③ 在模擬電路中無極性電容器可以作旁路，濾除去有用信號以外的高頻雜信號。

④ 在模擬振蕩電路中，無極性電容器可以用作充放電振蕩定時電容器，電容器的容量大小直接決定充放電的快慢，同時決定振蕩的頻率。

⑤ 在許多開關(guān)電源電路中，交流電整流以后，濾波同時自舉升壓，將整流后的直流升高。

⑥ 電容器在各電路中主要是通交流電壓與交流信號。同時隔直流，在直流電路中電容器可以將兩級電路的直流工作點分開。

1.3.2.3　電容器的分類

（1）一般電容器可分為

① 固定無極性電容器。

② 電解有極性電容器。

③ 可變電容器。

④ 半可變電容器。

（2）各電容器在電路中的表示符號

① 有極性電解電容器：　。

② 無極性固定電容器：。

③ 可變電容器：。

④ 半可變電容器：。

（3）按絕緣介質(zhì)分為常見的幾種電容器

① 紙介電容器。

② 瓷介質(zhì)云母電容器。

③ 鋁電解電容器。

④ 鉭鈮電解電容器。

（4）各電容器結(jié)構(gòu)特性及用途

① 無極性固定電容器　由于無極性電容器體積小、容量小、充放電快，用于高中頻電路作振蕩充放電電容器以及旁路電容器與濾波，由于絕緣層厚絕緣電阻大，不容易被高頻電流擊穿，用于高頻電路。此時，電容器不易產(chǎn)生漏電擊穿，但輕微漏電是常有的。

② 有極性電解電容器　由于有極性電容器一般體積大、充放電慢，用于低頻電路。一般在電路中作濾波、耦合、自舉，但是有極性電容器絕緣介質(zhì)薄絕緣電阻小，最容易產(chǎn)生漏電。

③ 可變電容器　改變電容器極板的相對面積，從而改變電容器的容量，一般用在LC調(diào)諧振蕩電路，改變電容器的容量改變LC振蕩電路頻率，可變電容器多用于高頻電路無線接收設(shè)備電路。

④ 半可變電容器　由于容量調(diào)節(jié)范圍小，所以用于諧振蕩電路中改變振蕩頻率，微調(diào)進行頻率補償。

1.3.2.4　電容器的參數(shù)

指電容器在一定電壓條件下儲蓄電荷的多少，也可以說是電容器最大限度的儲蓄電荷限度。

（1）額定電壓　指電容器最高所能承受的電壓值，一般都標(biāo)在電容器的外殼表面，在使用時所連接的電路兩端實際電壓不能超過標(biāo)稱值，否則電容器會擊穿。

（2）絕緣電阻　電容器兩塊金屬片之間絕緣層之間的阻值稱為絕緣電阻，也稱為漏電電阻，一般絕緣電阻越大表明電容器不容易漏電，質(zhì)量越好。電容器的絕緣電阻，主要體現(xiàn)在電容器介質(zhì)的材料，每個材料所具有的絕緣等級不同。

（3）容抗X_C　電容器對交流電的阻礙稱為容抗。

（4）容抗公式

式中，X_C為容抗；π為圓周率；f為通過電容器電流的頻率；C為電容器的容量。

如果f↑→X_C↓；f↓→X_C↑；f₀→X_C為∞。

容抗公式可知：電容器通交流隔直流通高頻阻低頻。

（5）電容器的單位　電容器的單位是法拉，簡稱法，用F來表示，比法拉小的有毫法mF、微法μF、納法nF、皮法pF。

電容器單位換算：1F＝10³mF＝10⁶μF＝10⁹nF＝10¹²pF。

由于法拉毫法容量太大，一般用于電壓較高的強電電路。微電子電路中一般用微法μF、納法nF、皮法pF，有極性電解電容器，用微法表示，無極性固定電容器一般用nF或pF表示。

1.3.2.5　電容器的串并聯(lián)

（1）電容器的串聯(lián)　將電容器一支接一支逐個順序連接起來的方式稱為串聯(lián)。如圖1-12所示。

① 有極性串聯(lián)　有極性串聯(lián)時每兩支之間正負(fù)串接。

② 無極性串聯(lián)　每兩支之間任易連接。

電容器串聯(lián)的特點：越串聯(lián)總?cè)萘吭叫　?/p>

（2）電容器的并聯(lián)　將若干支電容器并列連接在電源兩端稱為并聯(lián)。如圖1-13所示。

① 有極性并聯(lián)　并聯(lián)時正極在一列負(fù)極一列。

② 無極性并聯(lián)　并聯(lián)時不分正負(fù)只要并接在電源兩端就可以。

電容器并聯(lián)的特點：由于電容器越并聯(lián)極板面積越大，總?cè)萘吭酱蟆?/p>

1.3.2.6　電容器的檢測

（1）直觀法　一般檢修機器時，先打開機器目測，觀察電容器，有無頂蓋凸起，封裝外殼有無破裂，電容器底部是否流液，或者機器在通電時電容器有無發(fā)熱，如果有以上現(xiàn)象說明電容器有漏電現(xiàn)象，不可使用，但是一般無極性電容器表面不易看出損壞，只有有極性電解電容器可以由外殼表面看出。

（2）萬用表檢測電容器的好壞

① 如何判別電容器是否擊穿。

a.在路測量，用萬用表電阻擋位的合適擋位測量之前，先給電容器放電，小容量低耐壓的可以用表筆放電。大容量高耐壓用白熾燈泡40～100W放電，放完電后，用合適電阻擋，將紅黑表不分正負(fù)接電容兩端引腳，如果此時表針從左向右偏轉(zhuǎn)，說明電容器可以充電，然后表針從右向左回表明電容器在放電。表針可以從左返回到右端零位，說明電容器良好，如果表針沒有返回到左零，說明與電容器相連接的其他電路元件具有一定電阻性。如電阻二、三極管等，所以在電路中是測不準(zhǔn)確的。

b.為了標(biāo)準(zhǔn)測試最好拆機測量，將電容器從電路板中拆除即可測量。這樣測量時沒有其他元件牽連產(chǎn)生誤差，是很標(biāo)準(zhǔn)的，測量前放電，小容量可以用表等短接電容兩端放電，大容量的可以用白熾燈放電，放完電一般采用R×1k擋測，紅黑表筆不分正負(fù)，分別接電容器的兩端，如果此時表針從左向右偏轉(zhuǎn)，說明充電，表針偏轉(zhuǎn)到一定的角度就向左返回，等到表針從右返回到左零時，證明電容良好。如果表針沒有返回零位就停在左端某一位置，說明電容器漏電。如果表針返回時停穩(wěn)后距左零越近，說明漏電輕微，如果表針停穩(wěn)后距左零遠(yuǎn)，說明漏電嚴(yán)重。如果表針向右偏后沒有返回，說明電容擊穿，在這里我們說明一下：電容器漏電擊穿都是不可使用的。

② 變頻器電路中最容易損壞的電容器。在變頻主電路中，由于濾波電容器容量大耐壓高，而且是有極性電解電容器，所以容易損壞。一般漏電故障較多，變頻二次開關(guān)電源電路中，電解濾波電容器最容易損壞，無極性固定電容器一般不易損壞，由于絕緣層厚，絕緣電阻大，在檢修變頻電路時，主要多檢查大功率電路的電解電容器，如主電路。一般這些電容器損壞的原因多數(shù)是端電壓過高或電容器質(zhì)量差。