图表细说电子工程师速成手册(第2版)
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3.4 解说普通电容器知识点

电容器是一种对交流信号进行处理时不可或缺的元器件,利用电容器对不同频率交流信号呈现的容抗变化,构成各种功能的电容电路。

3.4.1 电容类元件扫描及容量单位

【种类介绍】

电容器的种类很多,分类方法也有多种,这里对常用电容器作简单介绍。如图3-21所示是电容类元器件家族一览图。

图3-21 电容类元器件家族一览图

【分类说明】

表3-16所示是电子电路中常用的电容器解说。

表3-16 电子电路中常用电容器解说

【解说电容器容量单位】

电容器的容量单位是法拉,用F表示,法拉这一单位太大,平时多使用微法(用μF表示)和微微法(用pF表示),三个单位之间的换算关系如下:

1μF=106pF

1F=106μF=1012pF

电路图中,标注电容量时常将μF简化成μ,将pF简化成p。例如,3300p就是3300pF, 10μ就是10μF。

3.4.2 解说电容器主要参数和识别方法

电容器的参数较多,这里仅介绍几项常用的参数,如表3-17所示是电容参数解说。

表3-17 电容参数解说

【解说电容器直标法】

电容器的标注参数主要有标称电容量及允许偏差、额定电压等。

固定电容器的参数表示方法有多种,主要有直标法、色标法、字母数字混标法、3位数表示法和4位数表示法等多种。

直标法在电容器中用得最多,是在电容器上用数字直接标注出标称电容量、耐压(额定电压)等,直标法使电容器各项参数容易识别。

图3-22所示是采用直标法标注电容器示意图。

图3-22 采用直标法标注电容器示意图

【解说电容器3位数表示法】

在电容器的3位数表示法中,用3位整数来表示电容器的标称电容量,再用一个字母来表示允许偏差。

在3位数字中,前2位数表示有效数字,第3位数表示倍乘数,即表示是10的n次方。3位数表示法中的标称电容量单位是pF。

表3-18所示是电容器3位数表示法解说。

表3-18 电容器3位数表示法解说

【解说电容器4位数表示法】

表3-19所示是电容器两种4位数表示法解说。

表3-19 电容器两种4位数表示法解说

【解说电容器色标法】

采用色标法标注的电容器又称色码电容,色码表示的是电容器标称容量。

色码电容器的具体表示方式同3位数表示法相同,只是用不同颜色色码表示各位数字。

图3-23所示是色码电容器示意图。如图中所示,电容器上有3条色带,3条色带分别表示3个色码。色码的读码方向是:从顶部向引脚方向读,对这个电容器而言是棕、绿、黄依次为第1、2、3个色码。

图3-23 色码电容器示意图

在色标法中,第 1、2 条色码表示有效数字,第3个色码表示倍乘中10的n次方,容量单位为pF。

表3-20所示是色码的具体含义解说。

表3-20 色码的具体含义解说

根据上述读码规则和色码含义可知,图3-23中所示的电容器标称电容量为 15×104pF=150000pF=0.15μF。

如图3-24所示,当色码要表示两个重复的数字时,可用宽两倍的色码来表示,该电容器前两位色码颜色相同,所以用宽两倍的红色带表示。这一电容器的标称电容量为 22×104pF=220000pF=0.22μF。

图3-24 色码电容器特殊情况示意图

【解说电容器字母数字混标法】

电容器的字母数字混标法同电阻器的这一表示方法相同,表3-21举例说明这种方法的含义。

表3-21 电容器的字母数字混标法举例

注:有一个特殊情况,即0.33μF的电容器可表示成R33,凡零点几μF的电容器,可在数字前加上R来表示。

在字母数字混标法中,n、m、p都是词头符号,如表3-22所示是词头符号含义解说。

表3-22 词头符号含义解说

3.4.3 解说电容器参数运用

关于电容器参数运用说明如下。

(1)运用电容器时,第一要考虑的参数当然是标称容量及误差等级,特别是在一些振荡器选频电路中的电容器,它们的容量偏差将直接影响振荡器的振荡频率高低。

(2)在一些特殊电路中,例如彩色电视机行扫描电路中的行定时电容器,它是由两只不同温度系数的电容器构成,一只是正温度系数的聚酯电容器,另一只是负温度系数的聚丙烯电容器。在更换这两只电容器时,一定要用相同材料的电容器,否则温度系数不同,造成振荡器的振荡频率随温度变化而变化。

(3)耐压参数是关系到电容器是否能在电路中安全工作的大问题,如果耐压低,电容器会被击穿。

3.4.4 解说电容器故障及修配方法

电容器在电路中的故障发生率远高于电阻器,而且故障的种类多,检测的难度较大。

【解说小电容故障现象】

小电容是指容量小于1μF的电容器。小电容和大电容的故障现象有所不同,大电容的故障讲解在后面电解电容器中介绍。如表3-23所示是小电容故障现象解说。

表3-23 小电容故障现象解说

【解说普通电容器选配方法】

电容器配件相当丰富,选配比较方便,一般可以选用同型号、同规格电容器。在选不到同型号、同规格电容器的情况下,可按下列原则进行选配:

(1)标称电容量相差不大时考虑代用。许多情况下电容器的容量相差一些无关紧要(要根据电容器在电路中的具体作用而定),但是有些场合下的电容器不仅对容量要求严格,而且对允许偏差等参数也有严格要求,此时就必须选用原型号、同规格的电容器。

(2)在容量要求符合条件的情况下,额定电压参数等于或大于原电容器的参数即可以代用,有时略小些也可以代用。

(3)各种固定电容器都有它们各自的特性,在使用中一般情况下只要容量和耐压等要求符合条件,它们之间可以代替使用,但是有些场合下相互代替后效果不好,例如低频电容器代替高频电容器后高频信号损耗大,严重时电容器不能起到相应的作用。但是,高频电容器可以代替低频电容器。

(4)有些场合下,电容器的代替还要考虑电容器的工作温度范围、温度系数等参数。

(5)标称电容量不能满足要求时,可以采用电容器串联或并联的方法来满足容量要求。