§01 简介
??无极性电容器是一种电容器。电容器可分为极性电容器和无极性电容器。
??本文下面主要讲解: ??1. 什么是无极电容? ??2. 它有什么作用? ??3. 如何选择无极电容? ??4. 电解电容和无极电容有什么区别?
§02 基本概念
??无极性电容器的两个引脚之间没有正负极,可以按任何顺序连接到电路中,不会造成反向电解液溢出。
??无极性电容主要应用于耦合、解耦,反馈、补偿以及振荡电路中。下面图显示了一种无极性电容的外观:
▲ 无极电解电容
§03 基本应用
??无极性电容器通常用于纯交流电路。由于其容量较小,适用于高频滤波电路。以下是几个无极电容器的应用例子。
1. 电火花脉冲吸收电路
??应用阻容(RC)串联电路实现尖脉冲抑制电路。例如,在荧光灯照明过程中,会产生强烈的尖脉冲干扰信号,通过天线进入收音机或电视接收机,或在电视屏幕上产生亮点、亮条纹等。这些都是由尖脉冲信号引起的混乱干扰信号。
??如果电感电路突然断开,开关触点之间会产生电火花。如下图所示。当电路中的开关S突然断开,电流终止。如果电流很大,根据电感的自感效应,电感两端会产生良好的脉冲电压。电压和电源电压U1叠加在一起施加开关S当两端超过一定阈值时,开关接触点之间的空气就会被击穿,形成电火花。
电感电路和电火花吸收电路
2. 工作原理
??电火花会导致开关触点的腐蚀和氧化,从而导致开关故障,因此有必要通过吸收电路来保护开关触点。如果电路电流下降速度减弱,电路中电感产生的感应电势就会降低,从而避免电火花的产生。
??使用RC串联电路并联在电感器的两端。当电路中的开关断开时,电流将通过RC流动时,电感中磁场能量的一部分会被消耗掉RC电路中的部分电阻和电感内部电阻存储在电容器上。这避免了高压电火花的产生。
§04 无极性电容的选择
??应使用无极电容器非常方便。相同规格的电容器可以相互替换。
??1. 电火花吸收电路中的电容量一般相对较小,容量精度要求不高,只要几乎可以使用相同的电容器。当然,耐压性需要留下余量;
??2. 振荡电路、延迟定时电路和调谐电路中的电容需要0的精度误差.3~0.5%之内; ??3. 根据电路要求选择不同材料的电容器。纸质电容器通常用于低频电路。石英电容器或陶瓷电容器可用于高频电路或高压电路; ??4. 电容的耐压性大于或等于实际工作电压。 ??5. 低频电容不允许用高频电容替代; ??6. 考虑到工作温度环境,需要根据实际工作环境选择不同温度等级的电容器; ??7. 如果容量或耐压性不够,可以串联或并联满足要求。
§05 不同种类电容
??无无论是极性还是无极性电容,都是通过充放电原理工作的。两个电极之间施加的电压(导致两个电极上电荷积累的电势)不能突然改变。
??根据应用环境和用途,选择不同材料、性能、容量和结构的电容器。随着科学技术的发展和新材料的产生,越来越多的优质电容器将继续出现。
▲ 不同类型的无极电容器
1. 不同的电介质
??事电介质是两个电容极板之间的绝缘材料。许多极性电容器使用电解质作为电介质。这将产生比其他无极性电容器在相同体积下大得多的电容量。
??此外,极性电容器使用不同的电解质会有不同的容量。电容器的耐压性也与电容器材料有关。许多无极性电容器使用金属氧化膜或聚酯膜。电容器是否具有极性取决于电介质的性质是否可逆。
2. 性能不同
??应用中提出的要求不断提高性能和需求。例如,如果要求电视电源必须使用极性金属氧化膜电容器,并满足容量和耐压性的要求,那么整个电视外壳可能会充满电源。然而,滤波器只能使用极性电容器,而极性不需要改变。一般来说,电解电容器的容量可以超过1万uF,大多用于信号耦合、解耦、功率滤波等。大多数非极性电容器的容量小于1万uF,适用于谐振、耦合、频率选择、电流限制等。当然,也有大容量、高耐压的无极电容器,如功率因素补偿、电机驱动移动、频率转换移动等目的。无极电容器有很多种。
▲ 极性电解电容器
3. 容量不同
前面提高在相同的体积小,不同的介电材料的电容的容量相差会很大
4. 结构不同
从原理上,电容的两个极板形状可以是任意形状,除非考虑到尖端放电。大部分所使用到的电解电容则是圆柱形的,很少使用方形。根据所示应用的场合,一些电容的形状也会出现较大的区别。除此之外,还有一些分布电容,往往会被人忽略,特别是在中、高频电路中。
5. 使用环境
通常有极性电容(比如铝电解电容)根据它的结构和材料,具有很大的电容,但在高频性能不好。它适合用于在电源滤波电路中或者其他类似的场合。胆电容,也是有极性的电容,它的高频性能则比普通铝电解电容好,但价格相对高。
一些无极性电容,比如瓷片电容、独石电容、聚酯电容等,它们的体积小,高频性能好,但容量小。瓷片电容通常应用在高频电路或者震荡电路中。
▲ 无极性电容