電容器特性

電容器的特性決定了其溫度，額定電壓和電容範圍，以及它在特定應用中的用途。

電容器存在令人眼花繚亂的特性和相關的規格，並且有時難以理解讀取印刷在電容器主體上的資訊，尤其是在使用顏色或數字程式碼時。

每個系列或型別的電容器都使用其獨特的電容器特性和識別系統，其中一些系統易於理解，而另一些則使用誤導性的字母，顏色或符號。

確定標籤意味著哪種電容器特性的最佳方法是首先確定電容器屬於哪種型別的系列，無論是陶瓷，薄膜，塑料還是電解，從中可以更容易地識別特定的電容器特性。

儘管兩個電容器可能具有完全相同的電容值，但它們可能具有不同的額定電壓。如果用較小的額定電壓電容代替較高額定電壓的電容，高壓可能會損壞較小的電容。

我們還記得，在上一個教程中，使用極化電解電容器，正極引線必須進入正極連線，負極引線必須進入負極連線，否則可能會被損壞。因此，最好用與指定型別相同的舊電容或損壞電容替換。下面給出電容器標記的一個例子。

電容器特性

與任何其他電子元件一樣，電容器由一系列特性限定。這些電容器特性始終可以在電容器製造商提供給我們的資料表中找到，因此這裡只是一些更重要的電容器特性。

1.標稱電容，（C）

所述的標稱值電容 C 電容器的是最重要的所有電容器特性。該值以皮法（pF），納法（nF）或微法（μF）來作為單位，並以數字，字母或彩色帶標記在電容器的主體上。

電容器的電容可以隨著環境溫度隨電路頻率（Hz）而改變。較小的陶瓷電容器的標稱值可低至 1 皮法（1pF），而較大的電解電容器的標稱電容值可高達 1 法拉（1F）。

所有電容器的耐受等級範圍均為-20％至高達+ 80％，因為鋁電解電容會影響其實際值或實際值。電容的選擇取決於電路配置，但電容側讀取的值可能不一定是其實際值。

2.工作電壓，（WV）

工作電壓是定義的最大連續電壓 DC 或 AC 可以其工作壽命期間被施加到電容器而不會失效的另一個重要特性電容器。通常，印刷在電容器主體一側的工作電壓是指其 DC 工作電壓（WVDC）。

電容器的直流和交流電壓值通常不相同，因為交流電壓值是指有效值而不是最大值或峰值值是 1.414 倍。此外，指定的直流工作電壓在一定溫度範圍內有效，通常為-30°C 至+ 70°C。

任何超過其工作電壓的 DC 電壓或過大的 AC 紋波電流都可能導致故障。因此，如果在冷卻環境中並且在其額定電壓內操作，則電容器將具有更長的工作壽命。常用工作直流電壓為 10V，16V，25V，35V，50V，63V，100V，160V，250V，400V 和 1000V，並印刷在電容器的主體上。

3.容差，（±%）

與電阻器一樣，電容器的容差等級也表示為正負值 ±，以皮法（pF）表示，小電容器通常小於 100pF，或者高於 100pF 但有較高電容器的公差百分比（±%） 。

公差值是允許實際電容與其標稱值變化的程度，範圍可以是-20％至+ 80％。因此，具有±20％容差的 100μF 電容可以合理地在 80μF 至 120μF 之間變化，並且仍然保持在容差範圍內。

電容器的額定值根據它們與實際值的接近程度與額定標稱電容的比較，用彩色帶或字母表示其實際公差。電容器最常見的容差變化為 5％或 10％，但某些塑料電容器的額定值低至±1％。

4.漏電流

電容器內部用於分離導電板的電介質不是一個完美的絕緣體，由於受到電路板上電荷所產生的強大電場的影響，導致電流流過或“洩漏”的電流非常小。恆定的電源電壓。

納米安培（ nA） 區域內的這種小直流電流稱為電容器漏電流。洩漏電流是電子物理地穿過電介質，繞其邊緣或穿過其引線的結果，並且如果電源電壓被移除，則電子將隨著時間的推移完全放電。

當洩漏非常低時，例如在薄膜或箔型電容器中，它通常被稱為“絕緣電阻”（Rp），並且可以表示為與電容器並聯的高值電阻，如圖所示。當電解液中的漏電流高時，它被稱為“漏電流”，因為電子直接流過電解質。

電容器漏電流是放大器耦合電路或電源電路中的重要引數，耦合和/或儲存應用的最佳選擇是 Teflon 和其他塑料電容器型別（聚丙烯，聚苯乙烯等），因為介電常數越低，絕緣電阻越高。

另一方面，電解型電容器（鉭和鋁）可能具有非常高的電容，但由於它們的隔離電阻差，它們還具有非常高的漏電流（通常約為每 μF 約 5-20μA），並且因此不適合儲存或耦合應用。此外，鋁電解液的漏電流隨溫度的增加而增加。

5.工作溫度，（T）

由於介電特性的變化，電容器周圍的溫度變化會影響電容值。如果空氣或周圍溫度變熱或變冷，電容器的電容值可能會發生變化，從而影響電路的正確執行。大多數電容器的正常工作範圍為-30º C 至+125º C，額定電壓額定值為工作溫度不超過+ 70º C，特別是對於塑料電容器型別。

一般對於電解電容器，特別是鋁電解電容器，在高溫下（超過+ 85º C，電解液中的液體可能會因蒸發而損失，並且電容器的主體（特別是小尺寸）可能會因內部壓力而變形而且，電解電容器不能在低於約-10º C 的低溫下使用，因為電解質膠凍結了。

6.溫度係數，（TC）

電容器的溫度係數是指在特定溫度範圍內電容的最大變化。電容器的溫度係數通常是線性地表示為每百萬份每攝氏度（PPM / º C），或如在溫度的特定範圍內的變化百分比。一些電容器是非線性的（2 類電容器），隨溫度升高而增加其值，使溫度係數表示為正係數。

一些電容器隨溫度升高而降低其值，使溫度係數表示為負。例如，P100 為+ 100 ppm /ºC 或 N200，即-200 ppm / º C 等。但是，某些電容器不會改變其值並在某個溫度範圍內保持恆定，此類電容器為零溫度係數或 NPO。諸如雲母或聚酯的這些型別的電容器通常被稱為 1 類電容器。

大多數電容器，特別是電解質在發熱時會失去電容，但溫度補償電容器的電壓範圍至少為 P1000 至 N5000 （+ 1000 ppm / º C 至-5000 ppm / o） C）。還可以將具有正溫度係數的電容器與具有負溫度係數的電容器串聯或並聯連線，最終結果是兩個相反的效果將在一定溫度範圍內相互抵消。溫度係數電容器的另一個有用的用途是用它們抵消溫度對電路中其他元件的影響，如電感器或電阻器等。

7.極化

電容器極化通常是指電解型電容器，但主要是鋁電解質，就其電連線而言。大多數電解電容器的被極化的型別，即連線於所述電容器的端子必須具有正確的極性的電壓，即正對正和負向負。

極化不正確會導致電容器內部的氧化層發生故障，從而導致流過器件的電流非常大，導致我們之前提到的破壞。

大多數電解電容器的負極，-ve 端子在其主體的一側明顯標有黑色條紋，帶狀，箭頭或 V 形，如圖所示，以防止任何與 DC 電源的錯誤連線。

一些較大的電解質的金屬罐或主體連線到負極端子，但是高壓型別的金屬可以絕緣，電極被引出以分離鏟形或螺釘端子以確保安全。

此外，當在電源平滑電路中使用鋁電解電容時，應注意防止峰值直流電壓和交流紋波電壓之和變為“反向電壓”。

8.等效串聯電阻，（ESR）

電容器的等效串聯電阻或 ESR 是在高頻下使用時電容器的交流阻抗，包括電介質材料的電阻，端子引線的直流電阻，與電介質連線的直流電阻以及電容器極板電阻均在特定頻率和溫度下測量。

ESR 模型

在某些方面，ESR 與絕緣電阻相反，絕緣電阻表現為與電容器並聯的純電阻（無電容或電感電抗）。理想的電容器只有電容，但 ESR 表示為與電容器串聯的純電阻（小於 0.1Ω）（因此稱為等效串聯電阻），並且與頻率相關，使其成為“動態”量。

由於 ESR 定義了電容器“等效”串聯電阻的能量損耗，因此必須確定電容器的整體 I2R 加熱損耗，尤其是在用於電源和開關電路時。

具有相對高 ESR 的電容器具有較小的將電流從其板傳遞到外部電路的能力，因為它們具有較長的充電和放電 RC 時間常數。隨著電解質乾燥，電解電容器的 ESR 會隨著時間的推移而增加。可提供具有極低 ESR 額定值的電容器，最適合將電容器用作濾波器。

最後要注意的是，具有小電容（小於 0.01μF）的電容通常不會對人類造成太大危險。但是，當它們的電容開始超過 0.1μF 時，觸控電容器引線可能是一種令人震驚的體驗。

即使在沒有電路電流流動的情況下，電容器也能夠以電壓的形式儲存電荷，從而為電池組，閃光燈和電容器組中的大型電解型儲存電容器提供一種儲存器。致命的指控。

作為一般經驗法則，一旦移除電源，切勿觸控大值電容器的引線。如果你不確定其狀況或安全處理這些大型電容器，請在處理之前尋求幫助或專家建議。

我們在此列出了可用於識別和定義其工作條件的眾多電容器特性中的一些，並且在我們關於電容器的部分的下一個教程中，我們看看電容器如何在其電路板上儲存電荷並使用它來計算其電容值。