继续练练基础电路设计中经常使用的电容,说实话我对电容是有点怕的,17 年初的时候寒假我就去北京开始实习了,因为公司大牛众多,就被安排做一些“杂活”,比如接下线,焊接下电路板这样的。
然后有次在测试板子基本电路通路的时候,接上了电源,差不多几秒左右,砰的一声炸了,电容从我的眼前划过。。。(这种电容背部的十字划痕就是为了向上炸,所以调试的时候千万不要对着人)(在学校我也做了很多项目,但是还真没遇到电容出事)
还有一次更为惊险,当时在调试 485 模块,由于板子上集成了 485 的芯片,其电路中需要钽电容,需要注意的是钽电容是分极性的,接反的话会持续加热,然后火花四射,这个方向是无法预测的,最好加纸盒保护测试,当时正好打到了我的脸上。。。别问,问就是疼。。。(后边调试无人机还有更刺激的电池爆炸)
所以,使用电容还是需要些技巧和勇气的
那就然归正转,开始电容的主题,介绍顺序我尽量保持一致
1. 单位和电容值(常见的封装)
电容的百度百科:
电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下自由电荷的储藏量,记为 C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。
常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)
使用电容,首要看的就是其电容值,这也是大家去买元件首要看的参数
电容的封装非常多,下边介绍几种电子设计中常用的,之后大家可能会用到
(1)电解电容
电解电容一般以铝或钽电解电容最为常见,电容里面的介质是液体电解质。它的特点是容量大,但是漏电大,对温度敏感,稳定性差。常见的电解电容都是有正负极性的(接反也会炸的,一定注意正负极)。
在音响器材中或者工业控制器等电子产品中电解电容被广泛使用。电解电容大多被使用在需要电容量很大的地方,例如主电源部分的滤波电容,除了滤波之外,并兼做储存电能之用
(2)瓷介电容
瓷介电容分为高频瓷介和低频瓷介两种,它的耐高温性能好,因为它的介电常数大,所以低频瓷介电容体积小,但容量大。生产瓷介的原料比较丰富,所以价格也比较低。
(3)独石电容
独石电容是一种陶瓷电容,温度和频率性能好,电容值比较稳定,但容量小,价格比较贵,一般用于要求比较高的电路中,高频电路用的比较多。
(4)云母电容
云母电容,耐压(250v-450v),容量小,很贵,体积大,介质损耗小、绝缘电阻大,温度系数小,适用于高频电路。
(5)钽电容
钽电容是用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,特点是:体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度性能好,但是价格也比较高。一般用在要求较高的电路中。但是钽电容在过高电压导致失效时易出现冒烟失火的现象,所以使用时要慎重。
2. 电容精度
电容的常见的精度,一般就是±5%/±10%/±20%,决定这款电容的精度的原因,主要就是取决于客户的预算与要求,若没有太过特殊的要求一般都会按照本身常规的精度去生产,若客户有特殊的要求,那电容厂家才会选用不同的原材料生产,更加高精度的电容,所以在挑选电容精度的时候,一般先要参照自己产品的线路板所需承担的电流范围来决定。
3. 耐压
开头我只说了电容爆炸没说原因,其实当时电解电容爆炸就是因为耐压,电路设计的输入电压是 12V-36V,但是选用的电容耐压值是 16V,正常使用 12V 的时候确实没事,不过当时正好使用了 24V 电池作为电源,没几秒就炸了,都是血的教训
所以选择电容的时候要根据电路判断,一般建议耐压值是最大输入电压的两倍左右
4. 其他性能
这部分还是要移步数据手册,对于电子元件的任何具体参数和性能指标都要查询其数据手册,一般淘宝店铺的电容是不带手册的,所以可以了解基本的手册参数,然后选购的时候尽可能选用品牌电容