第二节
电容器

电容器是一种储能元件，简称电容，用字母C表示。电容主要用于旁路、振荡、滤波、耦合、频率补偿等电路。如图 2-13 所示为主板上常见电容。在主板电路中电容一般用字母C、CN、EC、TC等表示。

电容的国际单位是法［拉］（F），也常用毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）做单位。它们之间的换算方法为：1 F=10 ³ mF=10 ⁶ μF=10 ⁹ nF=10 ¹² pF。

*电容器有一个重要特性：隔直通交（就是交流可以直接导通，直流则被阻挡住）。

一、电容器的分类

电容的种类繁多，分类原则也不同，通常按其结构可分为固定电容和可调电容两种，其电路符号如图 2-14 所示。

电容按介质可分为空气介质电容、固体（云母、陶瓷等）介质电容及电解电容，一般来说电解电容的容量较大，而其他的电容容值较小。

电容按有无极性可分为有极性电容和无极性电容。

电容按电容器的介质材料可分为铝电解电容、钽电解电容、铌电解电容、云母电容、纸介电容等。主板上常见的电容器有铝电解电容、钽电解电容、陶瓷贴片电容等。

1.铝电解电容

铝电解电容是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极，再经过直流电压处理，在正极的铝带上生成一层氧化膜作为绝缘介质。其特点是容量大，价格较低，但易受温度的影响，准确度不高，而且随着使用时间的推移会逐渐失效，常用于电源滤波电路和低频电路中，外观如图 2-15 所示。

2.钽、铌电解电容

钽、铌电解电容用金属钽或铌做正极，用稀硫酸（H 2 SO 4 ）等配液做负极，在钽或者铌的表面生成一层氧化膜做绝缘介质。其特点是体积小、容量大、稳定性好、寿命长、耐高稳、准确度高、温度性能好，一般是用在要求较高的设备中，外观如图 2-16 所示。

3.陶瓷电容

陶瓷电容是用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成，如图 2-17 所示。其特点是体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，不过容量小，适用于高频电路。陶瓷贴片电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。

4.云母电容

云母电容用金属箔或在云母上喷涂银层做电极板，在将板极和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是介质损耗小、绝缘电阻大，但温度系数小，适用于高频电路。

5.薄膜电容

薄膜电容的结构与纸介电容相同，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容器的介质常数较高、体积小、容量大、稳定性好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容的介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。

二、电容器的主要参数

电容器的主要参数有标称容量（简称容量）、允许偏差、额定电压、漏电流、绝缘电阻、损耗因数、温度系数、频率特性等。

1.标称容量

标称容量是指标注在电容器上的电容量。

2.允许偏差

允许偏差是指电容器的标称容量与实际容量之间的允许最大偏差范围。电容器的容量偏差与电容器介质材料及容量大小有关。电解电容器的容量较大，误差范围大于±10%；而云母电容器、玻璃釉电容器、瓷介电容器及各种无极性高频有机薄膜介质电容器（如涤纶电容器、聚苯乙烯电容器、聚丙烯电容器等）的容量相对较小，误差范围小于±20%。

3.额定电压

额定电压也称电容器的耐压值，是指电容器在规定的温度范围内，能够连续正常工作时所能承受的最高电压。该额定电压值通常标注在电容器上。在实际应用时，电容器的工作电压应低于电容器上标注的额定电压值，否则会造成电容器因过压而击穿损坏。

4.漏电流

电容器的介质材料不是绝缘体，在一定的工作温度及电压条件下，也会有电流通过，此电流即为漏电流。一般电解电容器的漏电流略大一些，而其他类型电容器的漏电流较小。

5.绝缘电阻

绝缘电阻也称漏电阻，它与电容器的漏电流成反比。漏电流越大，绝缘电阻越小。绝缘电阻越大，表明电容器的漏电流越小，品质也越好。

6.损耗因数

损耗因数也称电容器的损耗角正切值，用来表示电容器能量损耗的大小。该值越小，说明电容器的质量越好。

7.温度系数

在一定的温度范围内，电容器温度系数主要与电容器介质材料的温度特性及电容器的结构有关。一般电容器的温度系数越大，电容量随温度的变化也越大。为使电子电路能稳定地工作，应尽量选用温度系数小的电容器。电容的温度系数分为Ⅰ级与Ⅱ级。如表 2-4 所示，其中Ⅰ级的电容又分为 8 级，Ⅱ级的电容又分为 5 级，一般Ⅰ级高于Ⅱ级。

8.频率特性

频率特性是指电容器对各种不同频率所表现出的性能（即电容量等电参数随着电路工作频率的变化而变化的特性）。不同介质材料的电容器，其最高工作频率也不同，例如，容量较大的电容器（如电解电容器）只能在低频电路中正常工作，高频电路中只能使用容量较小的高频瓷介电容器或云母电容器等。

三、电容的标注

电容的标注与电阻的基本相同，分为直标法、数标法、文字符号标示法、色标法。

1.直标法

直接标示是将标称容量、允许偏差或耐压值等直接标在电容器的外壳上，如图2-16 所示。其中误差一般用字母来表示。例如 47 nJ100 表示电容量为 47 nF，误差为±5%，耐压值为 100 V。当电容所标容量没有词头时，其容量遵循如下原则：

①当电容所标容量没有单位时，统一使用皮法（pF）作为单位。

②容量为 1 ～ 10 ⁴ 时，单位为皮法（pF）。例如，47 表示 47pF。

③容量大于 10 ⁴ 时，单位为微法（μF），例如，22 000 容量为 22 000 pF表示 0.022μF。

2.数标法

数字标注一般用三位数表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。例如标有 102，表示 10×10 ² pF=1 000 pF；标有 224，表示容量为 22×10 ⁴ pF=0.22μF。

3.文字符号标示法

用数字与字母有规律的组合来表示容量，识别的方法是除了将字母看成小数点外，还要将字母看成单位。对于小容量的电容器，常用字母或数字标注。字母表示法，m表示 10 ⁹ pF，如 1 m=1 000 μF；C表示小数，如标有 5C3 表示容量为 5.3 pF；n表示1 000 pF，如 1 n=1 000 pF。

4.色标法

电容的色环标示法和电阻的色环标示法一样。这里就不再讲述。

除了色环标示法外，有些电容还标上一个字母来表示电容的误差。如 102K表示电容的容量为 1 000 pF，允许误差为±10%。字母所表示的允许误差如表 2-5 所示。

四、电容的串联与并联

1.电容串联

特点：流过每个电容器的电流都是相同的，如图 2-18 所示。

由图 2-18 得出，电容串联后总容量的倒数等于各个电容容量的倒数之和，即：1/ C =1/ C ₁ +1/ C ₂ +1/ C ₃ ；流过各个电容的电流（交变电流）均相等，即 I = I ₁ = I ₂ = I ₃ ；每个电容两端的电压等于通过它的电流和它的容抗的乘积，即 U = I × C 。各个电容两端的电压之和等于总电压，即 U = U ₁ + U ₂ + U ₃ 。

2.电容并联

特点：流过每个电容的电压都是相同的，如图 2-19 所示。

由图 2-19 得出，电容并联后总容量等于各个电容容量之和，即 C = C ₁ + C ₂ + C ₃ ；每个电容两端的电压均相等，即 U = U ₁ = U ₂ = U ₃ ；流过每个电容的电流（交变电流）等于其他两端电压之和除以它的容抗。流过各个电容的电流之和等于总电流，即 I = I ₁ + I ₂ + I ₃ 。

五、用数字万用表判断电容的好坏

①将万用表的挡位旋钮调到电容“F”挡的适当位置，如电容值为 4.7 nF，那么我们就要将万用表的挡位旋钮调到“20 nF”挡。

②将万用表的两个表笔分别和电容的两端相接（红表笔接电容的正极，黑表笔接电容的负极），电容的阻值就会显示在显示屏上。如果显示屏上显示“0”，显示屏上显示的数字不停地变动或显示的数字与电容器上的标识值相差很大，则说明该电容已损坏。 J+cvI+LuM/f4STTO5MvWUZjrTY2tJpxOCBr25dPh5lu84xC1U1/jkZcP3euHUSKk