电容简介 物理原理 电容器是一种存储、过滤和电能的元件。电容器的物理公式如下:
Q存储在标识中的电量,ε介电常数,A是平板面积,d是正负极间距。面积越大,距离越短,电容越大。
介电常数 在外加电场中,介质会产生感应电荷,削弱电场。原外加电场(真空)与最终介质中的电场比为介电常数( permittivity)又称诱导率,与频率有关。介电常数是相对介电常数和真空中绝对介电常数的乘积。如果在电场中放置高介电常数的材料,介质中电场的强度会大大降低。理想导体的相对介电常数是无限的。 常电容材料的介电常数如下。介电常数越大,制造大容量电容器的可能性就越大(体积相同)。
注:关于Class1和Class2.见陶瓷电容章节介绍介电常数是限制某种材料电容最大值的瓶颈,以下是不同材料的电容范围:
介电常数也会影响容积率CV,表示单位体积存储电荷的能力,钽电容的容积率很高。
电容常用容值 电容的标准容值按照E6,E12,E24数值标准如下: E6系列取值1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8乘以10n次方 E12系列取值1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2乘以10n次方; E24系列取值:1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1乘以10n次方
电容充放电曲线 说到充放电曲线,必须提到时间常数τ=RC,指电容充电到63.2%使用的时间来自以下公式:
其中e=2.71828。
本工程很少关注电容器上的实际电量,但章节关注电压值、电容器上的电压值和电压值RC关系如下:
V0是电容器的初始电压,Vu假设充满后的电压值V0=0V。以上公式简化为:
电容分类及优缺点 电容器可根据不同的材料分类如下:
如下是Murata不同类型电容器的优缺点。
陶瓷电容、聚合物薄膜电容、钽电容、POSCap(负极采用高导电聚合物材料Poly详细介绍了极性钽电容或铝电容),其他类型很少使用,不介绍。
铝电解电容是一种质优价廉的产品,在基带硬件领域使用不多,也不开发。 常见电容品牌:村田Murata,集美KEMET,AVX,威世VISHAY,宇阳,国巨Yageo,TDK,铝电解电容常用于汽车电子ELNA等。