为什么陶瓷电容器可以给电器供电?
电容器好比一个水杯,陶瓷电容器所储存的电荷就相当于水杯中的水
对于口渴的人来说,一杯水端来一饮而尽
但如果只是用来湿润口腔和喉咙,那就用不了多少水,一杯可以喝半小时以上
电容器也是一样的道理,如果负载很轻,比如RTC(实时时钟),那么陶瓷电容的储能也能为负载供电相当长的一段时间
电容有很多的用途,用于持续供能只是其中一种
当电容器用于供能时,一般是以下三种情况:1.负载很轻,电流级别,相比之下电容量较大,此时电容器可以当作电池,做短时间的备用电源,相当于小水杯,小口慢慢喝
2.负载不算轻,电流mA,相比之下电容量不算大,电容器为负载供电时间很短,但可以通过频繁切换电容充放电来持续供能,相当于水杯不大,但旁边就有水源随时喝没了随时添水
3.负载重,电流mA、A甚至kA,但电容量极大,电容器还是可以做电源使用
相当于好几个口渴的人喝水,而那水杯容量堪比水桶、水缸
陶瓷具有绝缘性是众所周知的,所以它就被广泛的应用于电子、电器以及防触电的等等行业。但是要知道在电路中,肯定不是直接将它放在电路中使用的,而是制作成一些元件。而其中的一个应用比较广泛的就是陶瓷电容呢,那么陶瓷电容又是什么呢?它又有哪些作用呢?在哪些电器中有陶瓷电容内容?小编来为小伙伴们讲解一下吧!
陶瓷电容
陶瓷电容也叫陶瓷电容器,是将陶瓷当做电的介质,并且在陶瓷的表面涂上银层,还要经过一定的低温处理,而形成银质薄膜,那么银质薄膜就成了一个极板。它的外形一般是片状,也会根据需要制成管形、圆形等。并且不同的电容器有着不同的作用,一般电容器都是具有对电力系统的一些电量计量,储存电能、分压等等作用。
陶瓷电容的特点
陶瓷电容也分为高频陶瓷电容和低频陶瓷电容两种。并且两种陶瓷电容都是具有比较好的稳定性、绝缘性以及耐高压性的特点。并且在一些比较恶劣的环境中,还是能够正常的工作的。但是一般陶瓷电容的容量都是比较小的。
高频陶瓷电容:它具有比较小的正电容温度系数,一般是应用于高稳定的震荡回路中,并且充当回路电容和垫整电容的作用。
低频陶瓷电容:它的使用范围比较有限制,一般都是限于在工作频率比较低的回路中使用,或者是在对稳定性要求不高的回路中使用。
陶瓷电容的作用
在使用中,一般是高频陶瓷电容的使用比较广泛。在很多大功率、高压领域都是用求使用高频陶瓷电容的。而在这几年,随着人们对材料的应用,对电极和制造技术都是有很大的改变的。而陶瓷电容也是有很大的改变的,在我们生活中的应用更是广泛,并且已经成为很多电子产品中不可缺少的一个电子元件。特别是在一些比较大的电器中,它的作用是非常重要的。
陶瓷电容还有很多作用,它已经深入我们的生活当中,担当起了一个不可替代的角色。而并不仅仅是陶瓷电容,生活中还有着许许多多的像这样默默无闻的小件,需要我们去粗略的了解一下,我们在遇到问题的时候才能够有应对方法。
陶瓷电容器的用途,这类电容常用在高频电路和高压电路、温度补偿,温度要求高稳定电路中,
一、旁路(去耦)
这是为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗的通路。在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容器所处的位置不同,称呼就不一样。对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。
耦合
用在耦合电路中的陶瓷电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用,它作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。
滤波
用在滤波电路中的陶瓷电容器称为滤波电容,滤波电容是会将一定频段内的信号从总信号中去除的,所以在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的陶瓷电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
谐振
用在LC谐振电路中的安规电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。
温度补偿
针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响而进行补偿,改善电路的稳定性。
调谐
是对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
储能
储能就是储存电能,用于必要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。(现如今很多电容的储能水平已经可以接近锂电池的水准,一个电容储存的电能就可以供一个手机使用一天的时间)引用
各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用,通常简称其为电容,用字母C表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。两片金属称为的极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。
不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)=1000000微法(μF)1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)
在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压,我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。
电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流和放电电流。
储存期就是保存的时间,是指产品从验收合格之日起算,至客人使用时之间的期限.陶瓷电容器承诺的储存期为一年
当然,在实际运用中,远远超过一年的期限,其实,法律法规没有规定电容器的储存期要多久
储存期跟平时产品储存的环境、存放的时间和使用的方法是不可分离的,每种产品都有它的储存条件和安全使用方法
我们只要按厂家要求操作,期限是可以延长的陶瓷电容主要材料是瓷片,瓷片是陶瓷粉末加压冲片后经过1000-1200度高温烧结而成,随时间推移,外观是不会变化的,所以储存期是无限期,永久的但由于瓷介电容器所采用的大多数是2类陶瓷介质,都具有铁电特性并呈现出一个居里温度特性
因此,陶瓷电容有老化衰减现象不过,老化是可以消除还原的!另外,陶瓷电容器在工作中,温度升高时,如果容量下降过多,就会影响性能,造成失效不同材质的电容器,温度节点是不一样的
瓷片电容器承诺的储存期为一年
当然,在实际运用中,远远超过一年的期限
其实,法律法规没有规定电容器的储存期要多久
储存期跟平时产品储存的环境、存放的时间和使用的方法是不可分离的,每种产品都有它的储存条件和安全使用方法
我们只要按厂家要求操作,期限是可以延长的
瓷片电容器的储存条件,电容器存放在干燥,防潮湿,防化学物质,防火的地方
一般在常温下约25℃±5℃,湿度65%±10%条件下储存一年,是不会影响电容的电气特性
湿度大于90%,绝缘性能就会下降,耐电压也会降低
电容器使用时都有连接到电源,操作不当,电容器会受损
且有强大的电流产生,一般是在专业人员的陪同下,按照IEC60384或GB/T6346等国标操作
要注意的事:瓷片电容在工作中,温度升高时,如果容量下降过多,就会影响性能,造成失效
不同材质的电容器,温度节点是不一样的
当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和
夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。在计算机系统
的主板、插卡、电源的电路中,应用了电解电容、纸介电容和瓷介电容等几类电容,并以
电解电容为主。
纸介电容是由两层正负锡箔电极和一层夹在锡箔中间的绝缘蜡纸组成,并拆叠成扁体
长方形。额定电压一般在63V~250V之间,容量较小,基本上是pF(皮法)数量级。现代纸
介电容由于采用了硬塑外壳和树脂密封包装,不易老化,又因为它们基本工作在低压区,
且耐压值相对较高,所以损坏的可能性较小。万一遭到电损坏,一般症状为电容外表发
热。
瓷介电容是在一块瓷片的两边涂上金属电极而成,普遍为扁圆形。其电容量较小,都
在pμF(皮微法)数量级。又因为绝缘介质是较厚瓷片,所以额定电压一般在1~3kV左右,
很难会被电损坏,一般只会出现机械破损。在计算机系统中应用极少,每个电路板中分别
只有2~4枚左右。
电解电容的结构与纸介电容相似,不同的是作为电极的两种金属箔不同(所以在电解
电容上有正负极之分,且一般只标明负极),两电极金属箔与纸介质卷成圆柱形后,装在
盛有电解液的圆形铝桶中封闭起来。因此,如若电容器漏电,就容易引起电解液发热,从
而出现外壳鼓起或爆裂现象。电解电容都是圆柱形(图1),体积大而容量大,在电容器上
所标明的参数一般有电容量(单位:微法)、额定电压(单位:伏特),以及最高工作温度(单
位:℃)。其中,耐压值一般在几伏特~几百伏特之间,容量一般在几微法~几千微法之
间,最高工作温度一般为85℃~105℃。指明电解电容的最高工作温度,就是针对其电解
液受热后易膨胀这一特点的。所以,电解电容出现外壳鼓起或爆裂,并非只有漏电才出
现,工作环境温度过高同样也会出现。
以下就一般习惯的称呼做为分类,来说明电容器在不同电路中的作用和基本要求。
1. 直流充放电电容
电容器的基本作用既是充电和放电,于是直接利用此充电和放电的功能便是电容器的主要用途之一 。
在此用途中的电容器,在供给能量高于需求时即予吸收并储存,而当供给能量低于需求或没有能量供给时,此储存的能量即可放出。
在整流电路,二极管仅导通下半周的电流,在导通期间把电能储存于电容器上,在负半周时,二极管不导电,此时负载所需的电能唯赖电容器供给。
2 .电源平滑滤波及反交连电容
前述的电源整流电路中的充放电电容,因有充电及放电时间之分,故必然会有纹波存在,为了尽可能降低纹波率,可另加一电容,此电容即纯为平滑纹波之用。 电容充电的时候电流 电压是变化的,这些都是以时间为基础,随着时间变化。越往后,电流越小,电压越大,知道充满,电流为0,电压为电源电压。放电是相反的