[原创]作者 不抬杠 由于板卡中固态电容器的广泛使用和普及,一些非专业网站和非专业人员经常混淆电容器和阻抗。我们经常可以在一些非专业网站的文章中看到固态电容器的阻抗或阻抗特性,错误地认为固态电容器具有低阻抗特性。 为了让大家对阻抗与电阻、电容、电感、感抗、容抗的关系有一个清晰的认识,我来讲解一下这方面的专业知识。 电阻 有阻碍电流通过的作用,称为电阻,称为字母R或r说单位是欧姆Ω。 电容 表示介质分隔的两个任何形状的导体,在单位电压的作用下,以字母C和法拉表示储电场能量(电荷)能力的参数F。电容在数值上等于导体与两导体电位差(电压)之比,即:C=Q/U 式中:C--电容,Q--电荷,U--电压 电荷以字母Q表示,单位为库仑。电子电荷为1.6×10ˉ19库仑。 电感 自感与互感的统称。 自感---当闭合回路中的电流发生变化时,回路本身的磁通也发生变化,因此在回路中会产生感应电动势,这种现象称为自感现象,这种感应电动势叫做自感电动势。以字母L表示,单位为亨H。 互感-当两个线圈相互靠近,其中一个线圈中的电流发生变化时,与第二个线圈环链的磁通量也发生变化,在第二个线圈中产生感应电势。这种现象被称为互感现象,被称为互感现象。字母M表示,该单位是恒H。 感抗 当交流电流通过具有电感的电路时,电感会阻碍交流电流通过,称为感抗,符号XL说单位是欧姆Ω。感抗等于电感L乘以频率的2π倍,即:XL=2πfL 容抗 当交流电流通过具有电容器的电路时,电容器会阻碍交流电流通过,称为容抗,符号XC说单位是欧姆。容抗在数值上等于2π与电容C,频率乘积倒数,即:XC=1/(2πfC) 阻抗 当交流电流通过具有电阻、电感和电容的电路时,它们会阻碍交流电流通过,称为阻抗。字母Z表示单位为欧姆Ω 。在数值上,阻抗等于电阻的平方之和和和感抗减容抗的平方根。Z=√R2 {2πfL - 1/(2πfC)}2 为了让大家看清楚,特别是上述公式截图。 感抗、容抗、阻抗的公式如图所示: 固态电容是什么? 固态电容全称为:固态铝电解电容。它与普通电容器(液体铝电解电容器)最大的区别在于使用不同介质的介电材料,而固体电容器的介电材料是导电聚合物。固态电容器的优点是温度适应范围宽(固态电容器的极限温度一般为105度,液态电解电容器的极限温度为85度),介质损耗小。 通过前面讲到的阻抗定义和公式,我们可以清楚的看到:阻抗与容抗有关,而容抗与频率和容量有关,与电容的介电材料没有任何关系(理论计算的等效电路≠实际值的应用)。 以下是电容知识和容常用的技术参数。 常用的电容介质材料(用字母表示): A 钽电解 B 聚丙烯等非极性薄膜 C 高频陶瓷 D 铝电解 E 电解其它材料 G 合金电解 H 纸膜复合 I 玻璃铀 J 金属化纸介 L 极性有机膜,如聚酯 N 铌电解 O 玻璃膜 Q 漆膜 Y 云母 Z 纸 电容器的主要参数 1.标称容量和偏差电容量是电容器的基本参数,其值标记在电容器表面。不同类型的电容器有不同系列的容量标称值。电容器的容量偏差等级有很多种,一般在5%以上。 2.额定电压 电容器的最大电压称为电容器的额定工作电压,可以保证长期工作而不会击穿电容器。额定电压系列因电容器类型而异。例如,纸介质和瓷介质电容器的额定电压可以从几十伏到几万伏不等;电解电容器的额定电压可以从几伏到几千伏不等。额定电压的值通常标记在电容器上。 3.温度系数 定义电容温度系数: 温度变化引起的容量相对变化。 4.绝缘电阻理想的电容器介质应为无导电绝缘体,实际电容器介质的电阻为绝缘电阻,有时又称漏电阻。 电容器绝缘电阻:直流电压加在电容器上,产生泄漏电流,称为绝缘电阻。当电容器较小时,主要取决于电容器的表面状态和介质的性能。 5.损失角正切 实际上,当电容器两端增加交流电压时,会产生功率损失。损失的原因是由电容器绝缘电阻引起的。一般来说,电容器损耗功率(有功功率)与电容器存储功率(无功率)的比例被定义为损耗角的正切割 tgδ。 电容器损耗角正切tgδ值差很大,特别是对高频电路或信号相位要求严格的电路,电容器tgδ值对电路性能有很大影响,电容损耗角正切tgδ值越小越好。 对于电容器来说,常用的损耗角δ用损失因数D来衡量其质量。 6. 损耗因数 电容在电场作用下因发热而消耗的能量称为损耗。在直流电场的作用下,电容器的损的形式存在电容器损耗,一般较小。在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与泄漏有关,还与周期性极化建立过程有关。各种电容器规定了其在一定频率范围内的损耗允许值,主要由介质损耗、电导损耗和电容器所有金属部件的电阻引起。 |