《电容基础知识》PPT课件

电容基础知识1、电容器的定义　　所谓电容器就是能够储存电荷的“容器”，其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。2、电容器的基本参数电容量：:通常以120Hz下数字电桥测定的数值为准,指电容器的大小　　工作电压（WV）：工作电压(workingvoltage)简称WV，为绝对安全值；若是surgevoltage(简称SV或Vs)，就是涌浪电压或崩溃电压;，超过这个电压值电容会爆！根据国际IEC384-4规定，低於315V时，Vs=1.15×Vr，高於315V时，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪电压，Vr是额定电压(ratedvoltage)。　　绝缘电阻：绝缘电阻则是电容器隔离直流作用的数值化表征，希望电容器的绝缘电阻越高越好。　　ESR：串联等效电阻，包括引线和铝箔的接触电阻、电解液的电阻等其他参数：击穿电压、允许通过的最大纹波电流、使用的温度范围、温度系数、频率特性等。3、电容器常见的作用　　隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。　　旁路：主要功能是产生一个交流分路，从而滤掉那些不需要的能量。容值大概是10~470uF。常用铝电解电容、胆电容。去藕：主要功能是提供一个局部的直流电流给有源器件，以而减少开关电源在板上的传播和将躁声引导到地。容值大概是旁路电容的1%~0.1%。常用陶瓷电容。　　耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路　　滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。　　整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。储能：储存电能，用于必须要的时候释放。4、电容的单位　　电容的基本单位是：F（法），此外还有μF（微法）、pF（皮法）他们之间的具体换算如下：　　　1法拉（F）=1000000微法（μF）1微法（μF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）5、电容的耐压单位：V（伏特）　　　　每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有：6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。6、电容器的分类　　根据介质的不同，同时结合实际应用中的具体情况，我们把电容器简单分为三类　　第一类：电解类　　电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属的表面采用阳极氧化法生成一薄层氧化物作为电介质，以电解质作为阴极而构成的电容器。目前最常用的电解电容有铝电解和钽电解。　　第二类：薄膜类　　以往的纸介电容器、塑料薄膜电容器多用板状或条状的铝箔作为电极，现在，大多采用真空蒸镀的方式在电容器纸、有机薄膜等的表面涂覆金属薄层作为电极。由于金属化形式的出现，该类电容器在小型化和片式化方面有了长足的发展，对电解电容器构成一定的挑战和威胁。　　第三类：瓷介类　　陶瓷电容器采用钛酸钡、钛酸锶等高介电常数的陶瓷材料作为电介质，在电介质的表面印刷电极浆料，经低温烧结制成。陶瓷电容器的外形以片式居多，也有管形、圆片形等形状。铝电解电容钽电解电容器簿膜电容陶瓷电容7、陶瓷电容器种类:    按照行业的名称分为NPO材质系列；X7R材质系列；Y5V材质系列；X5R材质系列；Z5U材质系列    >>NPO材质系列　　    NPO(COG)：电气性能最稳定，基本上不随温度，电压与时间的改变而改变，适用于对稳定性要求高的高频电路。事实上我们经常说到的精密电容，就是这一种，因为其他材质电容的容值随温度变化误差较大。    NPO材质电容温度特性－55°～＋125°|容值变化|<30PPM/°C(PPM为百万分之一)。>>X7R材质系列 X7R：二类电介质，电气性能较稳定，在温度电压与时间改变时性能的变化并不显著，适用于隔直，偶合旁路与对容量稳定性要求不太高的全频鉴电路。由于X7R是一种强电介质，因而能造出容量比NPO介质更大的电容。      X7R材质电容温度特性－55°～＋125°|容值变化|<15%老化特性10年小于1%  >>Y5V&Z5U材质系列　　    Y5V(Z5U):三类电介质，具有较高的介电常数，常用于生产比容较大的、标称容量较高的大容量电容器产品，但其容量稳定性较X7R差，容量，损耗对温度、电压等测试条件较敏感。    温度特性：－30°～85°－82%<容值变化<+22%            老化特性10年5%8、电容在Layout中注意事项通过对以上电容特性的分析，我们可以大致出高速PCB布线中对电容处理的要求，简单的说就是降低电感。具体措施主要有：减小电容引线/引脚的长度；使用宽的连线；电容尽量靠近器件，并直接和电源管脚相连；降低电容的高度（使用表贴型电容）；电容之间不要共用过孔，可以考虑打多个过孔接电源/地；电容的过孔要尽量靠近焊盘。