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,电容远大。
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。 常通电容材料的介电常数如下,介电常数越大,制作大容值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: 介电常数还会影响容积率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
根据电容的标准容值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
提到充放电曲线,就必须提到时间常数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。