电容器的应用_电容器的应用领域

电容器连在电路中相当于什么

6.1.3矩形截面薄带导体电感的计算：

稳定时相当于短路，断开时相当于电源

电容器的应用_电容器的应用领域

电容器的应用_电容器的应用领域

由于电容器中有绝缘的电介质阻隔，电子很难直接穿过电容器。简单来说，当直流电流流过电容器总之，无论是电容器的设计师还是电路设计师，都必须熟悉电容器的高频参数。这对于提高电容器的结构设计水平和合理地使用电容器，从而提高电子线路的设计水平都是簋有意义的。时，电容器的一端会累积电子，另一端会流失电子，电容器则维持电中性，这样的过程称为充电。依不同的电介质性质而定，外电场会将电介质的正负电荷稍微分开或者按照外电场方向排列电介质分子的定向，这会在电介质的表面形成面电荷与其对应的电场，其方向与外电场相反，因此减弱外电场的实际作用，所以电介质可以增加电容器的电容。由于电容器的总电场，在电容器两端会出现电压。

电容器在电路中相当于一个存储电能的元件。它能够在电场的作用下，将电荷累积在两个电极板之间，并在后续的电路运行中释放电能。在交流电路中，电容器能够对电流的频率做出不同的响应，因此被广泛应用于信号处理和滤波等领域。可以将电容器看作是一种储能器件，在电路中起到存储电荷、平滑电压、控制电流等作用。

电容的应用

低电平失效可用电容电桥测试，也可用奈培（Np）或分贝（db）为单位的仪器组合测试。表12-5、12-6分别为实测数据及测试电平和频率表。

电容亦称作“电容量”，是指在给定电位下的电荷储藏量，记为C，单位是法拉（F）。

电容是表现电容器容纳电荷本领的物理量，主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。

电容的作用

1）旁路

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2）去耦

去耦，又称解耦。从电路来说， 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大， 驱动电路要把电容充电、放电， 才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候， 电流比较大， 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感）会产生反弹，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所谓的“耦合”。

去耦电容就是起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰，在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。

将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等；而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF 或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

3）滤波

从理论上（特性：通交流“隔”直流；通高频阻低频；两端电压压不能突变即设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容滤低频，小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流，通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。

4）储能

储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式， 对于功率级超过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

电容器在汽车上有哪些应用

电感和电容有什么作用？ 1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。

电性能的改善

6.2降低电容器的等效串联电阻

超级电容器与蓄电池并联时，汽车启动过程瞬间电压跌落由只采用蓄电池时的3-2V提升到7.2V；启动电流从560A提高到1200A。

启动性能的改善

超级电容器与蓄电池并联应用可以提高机车的启动性能。将超级电容器（450F/16.2V)与12V、45Ah的蓄电池并联来启动安装1.9升柴油机的汽车。在10℃时平稳启动。尽管在这种情况下不连接超级电容器蓄电池也可以启动，但采用超级电容器与蓄电池并联时启动电动机的速度和性能都非常好。

由于电源输出功率的提高。启动速度由仅用蓄电池时的300r/m增加到450r/m。超级电容器尤其能提高汽车在冷天的启动性能（更高的启动转矩）。在－20℃时，由于蓄电池的性能大大下降，很可能难以正常启动或需多次启动才能点火，而超级电容器与蓄电池并联时仅需一次点火，其优点是非常明显的。

蓄电池应用状态的改善

超级电容器与蓄电池并联时，由于超级电容器的等效串联电阻（ESR)远低于蓄电池的内阻，因此，在启动瞬间，1200A启动电流中的800A电流由超级电容器提供。

蓄电池仅提供400A的电流，明显低于仅采用蓄电池的560A，有效降低了蓄电池极板的极化，阻止了蓄电池内阻的上升，使启动过程的平稳电压得到提高。最为重要的是蓄电池极板极化的减轻不利于延长蓄电池的使用寿命。而且也可以消除频繁启动对蓄电池寿命的影响。

现实生活中有哪些东西应用电容器

启动瞬时的电源输出功率从2kW上升到8.7kW；启动在某些整流电路中，用电容器多级串接，可产生很高的直流电压，如作为负荷电源比较小的电子扫描微镜的电源，输出电压可达到100万伏。常用的电容器为纸介电容器。过程的平稳电压由7V提高到9.4V；启动过程的平稳电流由280A提高到440A；启动过程的电源平稳输出功率从2.4kW提高到4.12kW。

随着家用电器的普及和发展,电容器的应用也日益广泛。电容器额定电压 家用电器 低功率因数 日光灯电路 交流电容器 交流电路 直流电容器 电动机 运转电容器 电源电压 如日光灯电容器等等、、、

电脑、电源、音响、高端耳塞、收音机、录音机.........

电冰箱。电视的显象设备。空调

电器中一般都有，集成电路的。

电容器使用

其实一般是接到中性线,如果需要高次波串到电路中....

电容器在电路中的应用

6.1.2园形截面外引线电感的计算：

节 概述

电容器的可靠性由固有可靠性和使用可靠性所构成，引起电容器不可靠的原因有设计、原材料、工艺制造以及选择和使用等，电子组件可靠性的高低，取决于从研制、生产到使用的全过程的努力和配合。

当前，电容器使用可靠性不高的原因，分析如下：

（1）使用不当：

例如整机的使用条件远比电容器的额定条件高，对电容器采用满额使用，甚至超负荷使用。上述情况的产生，有时是由于电路设计人员或维护使用人员缺乏正确使用电容器的知识，或者缺少有关电容器使用的技术数据。有时是使用组件的实际环境条件不符合设计要求等。

（2）选择不当：

军用电子设备中采用了为消费类电子设备设计和生产的电子组件。这些组件所适应的环境条件、性能参数指针，在很大程度上远低于军用电子设备的工作条件和要求。

由于军用电子设备的需要，在设备中采用了为数不少的、特殊的、应用稀少的和非标准组件，其供应和储备很难保证有足够的数量和达到应用的质量要求。

（4）整机设计人员、维护人员、器材供应人员缺乏对电子组件应用知识的了解。

例如对各类组件的特性，在电路中起的作用，其可靠性水平及在特写的使用环境下，组件特性会产生的显著变化等。

勿庸置疑，在设计军用电子设备时，首先，必须解决选择哪一种组件对该设备的具体应用最为恰当的问题。

在选择电子组件时，应当严格遵循设备和组件的技术条件。在实施技术条件时，还应当清楚地知道，产品还缺少哪些必要的特性。

电路设计人员还应经常与组件制造厂的技术人员保持密切联系，了解组件生产方面的经验，并且能将对组件实际知识的了解和生产方面积累的经验，应用到设计工作中去。

第二节 电容器在电路中的应用

1、电容器的类型

根据介质材料的性质，电容器可分为空气电容器、无机介质电容器、有机介质电容器、电解电容器等几大类。电电子设备中有低、中、高各种频率的电路，不同频率的电路对电容器有不同的要求。根据使用频率，电容器的分类如表12-1所列。各类电容器的主要特点和应用范围见表12-2、12-3。

2、电容器在直流电路中的应用

电容器的充放电过程中，不仅贮存或释放能量，也可流过高频或低频的衰减振荡电流，或者是非振荡的衰减电流。下面扼要介绍利用贮存电荷放电的电容器在工业中的有关应用。

表12-1 电容器的分类表

表12-2 各类电容器主要特点

表12-3 各类电容器的应用范围

在夏天打雷时，冲击波传输给配电线以及变压器和其它电气设备时，会引起绝缘击穿、烧毁设备的危险。为防止发生，必须使设备有经受瞬时高压冲击的性能。所以，对于与输电线连接使用的设备，应视其电路电压按下述标准值（图12-1）对设备进行三次电压冲击试验。该装置中所使用的电容器，多数为高压纸介电容器。

图12-1 冲击电压的波形（标准波）

2.2 产生瞬间大电流：

用直流电压译电的电容器储存的能量为： （焦耳），将充电电容器短路放电、即产生瞬间大电流，已广泛应用于：

（1）为产生等离子，并研究这种现象的电源（在真空中将电能瞬时放电，在10000K0以上温度下，研究这时产生的等离子现象）。

（2）为研究热原子核熔融的电源（通过重氢内部的放电，使之熔融各种原子核、并研究产生的能量和产生中子的状态）。

（3）为研究电弧放电及其它高温状态的电源（研究在空气中切断电源时产生数千度高温下的各种现象）。

（4）冲击波、紫外线或者微波发生电源（如云层高度测量仪，利用电波从目标反射回来时的时间进行距离的测量。）

（5）放电型加工设备（加工超硬度材料时，将其作为侧面电极进行放电，由此直接加工）。

（6）放电电磁成型设备（利用通过的冲击磁束和电生的机械力成型）。

（7）爆发成型设备（利用在液体中放电时周围产生的机械力成型）。

（8）储放式X射线装置，如医用X射线装置（利用电容器瞬间放电的性质）。

（9）储能焊接机（利用放电电流将金属小片点焊熔接）。

（10）闪光灯电源（汽车及照相机闪光灯）。

用在瞬间放电产生大电流的电容器，要既能承受大电流冲击而又不受这种冲击影响结构性能。使用时应重视电容器的放电电流用决定固有频率的电感值的大小。一般采用纸介和有机薄膜电容器。

2.3 利用剩余能量：

2.4 产生直流高压：

3、电容器在直流脉动电路中的应用：

如果电容器与含有交流万分的直流电路并联连接，交流成分将流过电容器，连接点的电压近似干纯直流。若将电容器与这种电路串联连接，则直流电被切断，交流成分例如电信号，可顺利通过。一般对前者称为滤波作用，后者称为耦合作用。在各种电子设备中所有的电容器，大部份都起这两种作用。

4、电容器在交流电路中的应用：

电容器的交流用途，除在电子设备中应用外，还用于电力及电气设备。前者主要用于高频的场合，后者主要用于民用频率的范围。

电容器在电子设备中的交流用途，调谐占据绝大的比例。例如，空中传播的微弱信号电压，采用LC串联或并联谐振放大电压。此外，要使发射机的发射频率，接收机的中频频率，或调频功率设备中的使用频率产生振荡，就要用用交流高频电容器。

交流电容器的具体应用：

（1）在三相电路中组成星形和三角形连接。当所用电容器容量相同时，星形连接电路的无功功率仅为三角形连接电路的三分之一；

（3）电容器的串联应用，可补偿输电线路中的电抗电压降，提高电厂交联运转的稳定度，增加线路载流能力，减少由于大功率电器的冲击电流对电压稳定度的影响；

（4）移相用；

（5）滤波用（防止发生和混入干扰波）；

（6）用于中频换流器：随着可控硅技术的发展，半导体电源用的中频换流器用电容器，可用于电子计算机中频电源的逆变线路，快速充电机的斩波器、逆变器中，亦可用于测量可控硅组件的电参数及变频变压电压上升率的测试设备中。这类电容器多采用聚丙烯电容器。

5、高频参数在电路设计中的应用

在近代电路设计中的一个特点是要求电容器具有低的阻抗。即要求电容器具有良好的阻抗－频率特性。由于线路设计之需要，电容器的使用频率范围亦逐渐扩大。图12-2为各类电容器的使用频率范围。图12-3为极性电容量范围、工作频率和阻抗值之间的关系。图12-4为非极性电容器的容量范围，工作频率和阻抗之间的关系。

电容器应在低于串联谐振频率下使用。若要在接近或高于串联揩振频率或在脉冲电路中使用时，应选择引线电感最小的电容器；外引线应尽量短；也可选择两个以上电容器并联使用（例如通常人们习惯在电解电容器的两端并联一个小电容器）。

穿心式电容器，包括穿心式LC复合滤波器，是一种特殊结构的电子组件，常用作低通滤波器，抑制高频干扰。一般而言，电容器的工作频率超过f0时，旁路效果会变，甚至会使电容器由容抗变为感性而引起相位突变，有时会引起放大器的自激振荡，或引起脉冲电路波形失真。若与被旁路的电阻R相比，当满足ωL《R时，则仍具有旁路效果，固有电感L越小，由带宽越宽。

设计60MHz晶体管放大器，发射极的旁路电容采用CT4C-0.047uF时，电自激，改用CC4C-1000PF就较稳定。又如：DT-1向量电压脉冲取样探头电容器为150PF，采用CC41C电容器，试验表明，用尺寸较小（23）的比用尺寸较大（46）的频向好，因为前者的固有电感小。再如：70MHz集中参数环行器采用40～120PF电容，结果表明，采用自谐振频率高于80MHz且串联谐振电阻较小的电容器，可使环行器插入损耗减小，且便于高度。

近几年来，在发展较快的分布参数电路中（例如在微带电路中），对电容器的设计和使用了提出了新的要求。为了避免固有电感对电容器高频性能的不良影响，利用电容器引线或电极对地的分布电容Cs与其电感L谐振在所要求的特征阻抗 ，使不利因素变为有利因素。

对于无外引线的多层陶瓷电容器CC41L和CT41L，应注意缩短或避免有害的连接线；并联安装时则采用图12-5所示结构的电容器较适宜。例如C09-1-b和C09-2-b型边界层瓷介电容器。它们特别适用于微波电路作高频旁路用。微带电容器适用于宽度相适应的微带电路，若用一般集中参数的高频电路，必须尽量将引线缩短。

高频用的集中参数电容器的长度（1）应设计得短一些，W宽一些（或直径大一些）。不应按通常习惯总是长度比宽度大。

6、降低电容器阻抗的途径

固有电感是电容器的结构参数，它与电容器的内外引线尺寸、电极数目和汇流点的位置有关。因此固有电感是鉴定电容器高频性能和向用户提供电容器能正常使用的上限频率所必须的。根据阻抗－频率特性，可由下式求出电感；

6.1.1非极性介质电容器：

先测得f0后，由低频电容量C0按式（12-1）求电感：

（12-1）

（12-2）

常用资料见表12-4

（12-3）

根据（12-2）式，电极体电感为：

内引线和外引线电感为：

总电感为：

计算结果，电极电感为总电感的15％以下，由此可见，所谓有机介质的无感绕法并不是无感的。内外引线的电感占了大部份的比重。改变电容器引出线的长度会引起谐振频率的变化。图12-6为谐振频率与引出线长度的关系。

电容器低频等效电路如图12-7所示。

根据图12-7给出的公式可知，频率较高时，R2主要取决于r，即主要与电极导体电阻，内外引线电阻和接触电阻有关。介质损耗的影响通常较小。对容量较大的电容器，若原损耗较小，频率高时，接触电阻r对tgδ2的影响较大。例如C＝0.022uF的电容器，在f＝1kHz时，tgδ＝1×10-3，若接触电阻增大0.2Ω，则 ，可忽略，当C＝0.47uF时，在同样条件下， ，可见，0.47uF的电容器，由于接触电阻增大0.2Ω，使损耗比原来增大59％。

电容器的等效串联电阻与结构工艺有关。当结构一定时，等效串联电阻主要取决于工艺因素。如有机电容器端头用电喷锌工艺比汽喷铝工艺的接触电阻小，因而串联电阻也小。云母电容器用铝锡箔代替铜箔作电极引出头时串联电阻较小；端头印银代替打卡子，串联电阻也较小；外引线粗的比细的串联电阻小；某些包封材料高频损耗太大，也会导致等效电阻的增加；多层陶瓷电容器通常比单层陶瓷电容器有较小的等效串联电阻。因此等效串联电阻这一参数能反映出制造工艺的质量。而测低频下的损耗则反映不出接触电阻的变化。因此，电容器的等效串联电阻作为高频参数，对高频电路中的插入损耗，谐振电路的Q值或旁路电容的衰减有明显的影响，所以整机系统在设计高频电路时，应尽量选择等效器联电阻小的电容器。

第三节 电容器失效对电路工作的影响

在任何电子设备中，电容器的用量约占其它组件用量的四分之一。为了使电容器在电路中能正常地工作，一些电容量值和电压额定值数据是远不够的，还必须知道温度、电流、频率对电容器的绝缘电阻、击穿电压和其它主要性能的影响。

在所有电子设备的故障中，因电容器失效而引起的约占七分之一。而所有电容器的失效中，有一半以上的失效是由于不适当的选择和使用原因所造成。所以整机设计师对电容器在设备中工作保证能力的因素、安全因素、电容器受线路工作和环境条件的影响及其性能的改变、要有明确的概念。

1、电容器失效的主要原因

引起电容器失效的原因很多；如电流过荷、电压过荷、频率的影响、的介质漏电、容量漂移、介质吸收、高温、压力、湿度、冲击与振动等。其中以的介质漏电、介质吸收、容量漂移，特别是介质吸收对电路的影响，也最使电路高度人员烦恼，甚至使用电路分析引入歧途。

1.1电流过荷：

在过渡过程中，如果脉冲的宽度和振幅很大、或由于开头时或者组合电路或在组件发生故障时，在电容器与其它组件相连接的地方，会引起瞬间的电流骤增，而造成电绝缘强度破坏、电容量改变、密封性破坏。

1.2电压过荷：

产生电压过荷的原因，可能是由于设备预热不当、转换过程和突然切断负荷而引起的超过电容器额定值的电压瞬变现象。或由于在电介质内部存在着高电场梯度而产生内部电晕、电介质击穿和绝缘电阻降低。

为安全起见，额定直流工作电压至少应大于所期望的直流电压20％，所施加的交流电压不应超过适用于该频率的和周围温度的交流电压额定值。

1.3频率的影响：

在超过设计频率下使用电容器时，会发生工作不良和过热现象。不是设计专供在高频下工作的电容器，如果施加超高频的脉冲，则电容器就会被击穿。

很多种类的电容器有很大的固有电感；在实际应用中，它们常被小电容量的电容器分流。如果能保证的分流效应，是将大容量的电容器与小容量的电容器并联使用，并使用环状或交叉的、尽可能短的引线。

1.4高温：

高温是降低电容器可靠性的主要因素之一。过高的工作温度，会导致绝缘电阻和抗电强度降低，电晕电压下降，容量漂移，寿命减少，失效率增高。

一般而言，以极性介质制造的电容器具有较高的功率系数，因而易产生内部发热，加速电容器损坏。

由于电容器的电容量和电极间的距离成反比。若电容器处壳硬度不够，当受到压力变化影响而发生变形时，会造成容量改变和密封性破坏，甚至使环境媒介直接作用在电容器上，使电性能进一步恶化。

1.6湿度：

高湿度除引起外部金属锈蚀和促使霉菌生长外，还可能是电气强度和绝缘电阻降低及电容量改变的原因。所有这些现象都将造成工作温度升高和击穿电压降低。当有可靠性要求时，应采用密封型电容器。

2、电容器失效对电路工作的影响

2.1介质漏电对电路的影响

在电路中的，漏电失效占电容器失效的90％。铝电解电容器的漏电比其它类型的电容器更普遍，随着漏电流的增加，必然给电路的工作带来影响。

多芯组电容器有时会在极间产生高阻抗漏电通道。当从电解电容器的一个极耦合到与另一个极有关联的电路时，由于这个漏电通道经常具有高的电阻、而极间漏电只有在额定电压时才会显现出来。故在低压测试时则发现不出问题所在。

例如：在电视接收机中，同一只电容可以同时用于电源和垂直扫描电路，50Hz交流频率和垂直扫描频率通过一个共同的通道、致使人们很难将故障类型区别开来。图12-8为由于顺漏电引起垂直性恶化的电路图。

2.2电容量变化对电路工作的影响

电容器的容量变化对振荡器回路影响很大。如果在室温下电路的频率范围正常，当电路置于箱内，于不同频率下测试频率漂移，测毕后从箱内取出，发现电路不能正常工作，电路变得不稳定，产生强烈的间歇振荡。检验证明，这是晶体管集电极和发射极之间电容器的容量超引起的，若更换一个同规格的电容器，则电路又恢复正常。电容器容量变化可以是正变化也可以是负变化。出现正变化的原因，以薄膜电容器为例，是介质薄膜和极板之间存丰残留空气隙以及介质吸潮所致。

有些电容器如聚电容器可能出现容量负超现象。这是由于引线和铝箔极板点焊不牢或点焊接触电阻过大而引起的。

电容器在充放电过程中，存在着时间滞后现象。在某些要求反应迅速的脉冲控制电路中，这种滞后可能导致整个电路功能的失效或得到错误的结果。

例如；在RC微分电路中（图12-9）当输入－矩形波时，若RC《Tk（脉冲宽度），对于一只没有介质吸收（或介质吸收很弱）的电容器可得到理想的尖脉冲信号见图12-9（b）。但转接一只介质吸收明显的电容器时，得到的输出波形却如图12-9（c）所示。显然，这时的RC电路就不再是微分电路而变成耦合电路了。

例如，在线性电路中，电容器作为一个隔直流或发射极偏流旁路电容时，由于电容器的介质吸收产生的剩余电压将改变该级的偏流，这可能把A类放大器变成B类放大器，从而引起畸变和信号失真。

在电源电路中，的介质吸收也会影响电源的滤波效果。这对于有较长时间没有通电的设备尤其如此。电容器存在介质吸收，使其不能充放电的事实意味着电容器有效容量的减小，致使纹波分量过大。

在直流电路中，由于存在着高介质吸收，使电容器在直流电压作用后不能充分放电，使有效容量减小。

2.4电容器的低电平失效及其检测

随着电子设备的小型化，组件的工作电压越来越低，有的工作在毫伏级，甚至微伏级。因此电容器低电平失效问题，已引起人们的重视。

2.4.1电容器低电平失效对电路工作的影响：

（1）使通信的信号突然中断，又会自行恢复。因而电容器的低失效是随机的。这种故障特别容易出现在间隙使用或长期不用的电子设备中。

（2）电容器处于低电平状态下工作时，由于电容器内部串联等效阻抗的变化，当工频和声频讯号通过电容器时，输出波形就会出现不规则的毛刺，使输出信号产生噪声和失真。

2.4.2电容器低电平失效机理：

（1）电容器的引出线与电极箔间会形成一层氧化层，使引线或旗形引线与电极形成一个小电容，并与原电容串联（见图12-10）。由于阻抗坛高而引起失效或称之为阻抗失效。

（2）电容器的引出线部份与电极间渗入一层绝缘物或其它的有机污染物。如云母电容器的浸渍腊，涤沦电容器的环氧树脂，油浸电容器的油等。其等效电路见图12-10（b）。

（3）电容器的绝缘电阻明显降低，甚至接近短路状态。如独石电容器使用在低电平下，在极短时间内，会产生绝缘退化故障，绝缘性能大幅度降低。这种阻抗降低而引起电容器失效称之为低阻抗失效。

2.5电容器失效对扫描电路的影响

电容器除在整机中一般作滤波，耦合，阻尼，分压，调制，隔直流和反馈用外，现在越来越广泛的被应用于振荡电路，而且应用的形式也越来越多。下面介绍电视机电路中的逆程电容器Cr和S形校正电容Cs的作用和对电路的影响。

2.5.1逆程电容：

典型的行扫描电路是一个开关状态的输出电路如图12-11、12-12所示。

图中BG为行输出晶体管，Lr为偏转线圈电感、Rr为偏转线圈电阻，EC为电源电压。当BG基极输入脉冲信号至饱和导通时，偏转线圈内的电流ir按指数规律变化。

（1）逆程电容Cr的作用：当行扫描正程结束，逆程开始时BG截止，偏转线圈内的电流仍能保持原来的方向，并对Cr充电，直到偏转线圈内能量释放完毕储存于Cr内，使电子束很快地由右边回到左边形成逆程回扫为止。当适当控制Cr的电容量及电感量Lr组成LC振荡器，还可以进一步控制行扫描的进程规律。

（12-4）

（2）逆程电容器的选择要求及其对电路的影响：

① 耐压亦即当BG截止时的反方向脉冲电压，应为电源电压的8～10倍。对广泛采用的自举升压电路，其行输出电压为24伏～27伏，Cr应选择为耐压240～270伏。

② 逆程电容器极易迂到脉冲高压，为避免突然失效，应选择有自愈作用的金属化电容器。

③ 逆程电容器对控制逆程扫描时间概念极强，它须准确地与偏转线圈搭配，为保证逆程回扫描时间的误小于10％，其电容量的误应控制在5％内。

④ 逆程电容器除要求性能稳定外，还必须有极小的漏电流，否则容易引起图像表面产生振钤干扰条纹。此外在使用中必须注意其一端必须与行输出管发射极阻尼管正端同接于一地线，否则就会产生幅射干扰。见图12-13、12-14。

2.5.2 S形校正电容：

由于显像管屏幕的曲率中心与电子枪射出的电子束的偏转中心在同一位置，所以即便行输出端的电流线性很好，呈现在屏幕上的图像也会失真，造成在荧光屏左右端束扫描速度快，行程长，部位扫描速度慢，行程的延伸性畸变，如图12-15所示。

克服延伸畸变，应控制偏转线圈内锯齿波电流坛长即di/dt的变化规律。使其随着自身的坛长而略微减小，如图12-16所示。

因为这条用以校正延伸性畸变的曲线呈S形，通常便称之为S形校正曲线。

为实现S形校正，最初曾设与偏转线圈串联一个容量很大的电容器Cs，如图2-17所示的LrCs串联谐振回路。当正程扫描时Cs上的电压不变，BG导通时加在偏转线圈两端的电压为恒定值，偏转线圈内电流ir呈线性坛长，实际Cs不可能很大，ir也不可能直线性变化而是近似于按正弦波曲线变化，Cs上的电压波形与此产生一定的相位如图2-18所示，当选择Lr，Cs的振荡周期很长，在t0时ir＝0，电流的变化呈直线性，当t＝T/2时，ir便偏离直线下降到类似S形曲线，适当选择Cs容量，便可达到S校正作用。

对Cs的选择和失效对电路的影响：

（1）尽管行输出的脉冲电压一部份降在偏转线圈上，但大部份降在Cs上，所以Cs耐压必须大于100V以上。若Cs一旦击穿失效，使偏转电路无法工作，屏幕上便产生一垂直亮线（图2-19），短路击穿也意味着S形校正作用的消失。

（2）S形校正电容器的漏电会致使负载加重，电源电压下降，整机工作失常。一般电容量的变化（特别是容量变小时）会引起输出管损耗坛大，线性恶化。

2.6电容器的非线性失效及其对电路工作的影响。

2.6.1电容器非线性产生的机理：

无源电子组件的非线性在许多情况下是由于组件内部存在接触电阻而引起的。接触电阻通常包括集中电阻和间隙电阻两部份。通常具有大量接触点的导电系统，当外加电压较高时，其阻值与电压的关系可写为：

（12-5）

图12-30表示了间隙电阻与外加电压的关系。当电压较低时，阻值不变；当电压较高时，阻值的对数lgR与电压√U呈下降的直线关系，这种非线性是在电压直接作用下产生的。

接触点的局部过热也引起一种非线性效应，因为间隙电阻与温度有关，其规律类似于半导体。另外也应指出，当在间隙上突然加上较大电压时，间隙可发生热击穿，并使吸收的气体挥发，致使间隙电阻暂时短路，当取消外电压，间隙又恢复到较大的阻值，这种现象可以给电子组件带来时隐时现的失效，造成设备工作可靠性大大下降，电容器的小讯号开路就是一例。

一个理想的线性电容器，它所充的电荷与两端的电压成正比，而电容量与电压无关。固定极板的真空电容器，或充气式的标准电容器可认为是理想的线性电容器。但对于在电子设备中广泛应用的电容器，通常都具有一定的非线性，也就是说，当在电容器上加上纯正弦交流电压时，其内部可以产生一个三次谐波电流。对于无极性的组件来说，它不出现偶次谐波，即：

（12-6）

由于第五次以上的谐波幅度很小，可以不予考虑。通常以第三次谐波电压与基波电压之比取对数并以电平来表示，称为三次谐波失真或三次谐滤衰减。

电容器的非线性还有由于介质极化和损耗引起的非线性。介质材料和封装材料的绝缘电阻也可以引起非线性。对于介质中夹杂的半导体微粒引起的漏电导，对非线性的影响也很大。对于电解电容器，其介质氧化膜与阴极极板之间含有离子性导电的电解液或含有固体的二氧化锰等半导体材料，也具有较大的非线性。

电容器非线性产生的另一个主要来源是极板和引出线。用块状金属制成的金属箔做极板较好。金属化的极板，其导体内部可能存在不连续性，有可能产生非线性。例如在电容器纸或有机薄膜上蒸地的金属膜，以及云母和陶次片上烧渗的银层都可能产生非线性。极板与引出线之间的接触不良是电容器产生较大非线性的重要原因。

3.6.2电容器非线性对电路工作状态的状态的影响：

无源组件的非线性作为本身的一种特性，对电子设备可造成很的影响，特别是当这些组件应用于高质量滤波器，频谱分析仪和多路载波通讯系统时，组件非线性所造成的三次和高次谐波会干扰系统的正常工作。

（2）载波通讯能多路同时在一对线路上通讯而不互相干扰，主要是采用了各种不同频率的滤波器（LC），将收、发及各路信号分开。以十二路载波电话机为例：它的西端发（发端收）的线路传输频率为36～84kHz（每4kHz为一路）。如果西端发第二路（42kHz）产生了三次谐波，则为126kHz。该谐波频率正好是东端第9路的通带频率，则西端第二路信号就窜入了东端第9号。当窜来的信号是足够大时，就造成了不可忽略的干扰，在通讯中称为“串音”。为防止这种相互干扰，要求滤波器（或电容器）应有很小的非线性。

电容的储能是怎么实现？典型的应用有哪些？

（2）利用电容器的电流与电压间的相位特性，特其并联到电感性电器的输电线路上可改善线路的功率因素。

电容器是由两个电极及其间的介电材料构成的。介电材料是一种电介质，当被置于两块带有等量异性电荷的平行极板间的电场中时，由于极化而在介质表面产生极化电荷，遂使束缚在极板上的电荷相应增加，维持极板间的电位不变。这就是电容器具有电容特征的原因。电容器中储存的电量Q等于电容量C与电极间的电位U 的乘积。电容量与极板面积和介电材料的介电常数 ε成正比，与介电材料厚度（即极板间的距离）成反比。

充电和放电是电容器的基本功能。

充电

使电容器带电（储存电荷和电能）的过程称为充电。这时电容器的两个极板总是一个极板带正电，另一个极板带等量的负电。把电容器的一个极板接电源（如电池组）的正极，另一个极板接电源的负极，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。充电后电容器的两极板之间就有了电场，充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。

放电

使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程称为放电。例如，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失，电能转化为其它形式的能。

在一般的电子电路中，常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等，这些作用都是其充电和放电功能的演变。

常见的用途就是在滤波电路里，当电路的电压高时电容吸取电能，6.1减小电容器的固有电感当电路电压低时，电容会放出电能，简单一句话就是削峰填谷。

超级电容器在汽车中有哪些应用？

（3）采用了较多的非标准组件：

1，辅助启动，功率补偿，可以很好地解决低温启动，以及改善车载电器用电性能；

超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。当电极与电解液接触时，由于库仑力、分子间力及原子间力的作用，使固液界面出现稳定和符号相反的双层电荷，称其为界面双层。

把双电层超级电容看成是悬在电解质中的2个非活性多孔板，电压加载到2个板上。加在正（1）电子设备的噪音来源于电子元器件。电子组件噪音与其本身的非线性（谐波）密切相关。极板上的电势吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。

双电层电容器根据电极材料的不同，可以分为碳电极双层超级电容器、金属氧化物电极超级电容器和有机聚合物电极超级电容器。

电容器在电路中的作用有哪些

电容有什么作用?

电容在电路中的作用：具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性，广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等。

1、滤波电容：它接在直流电压的正负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电平滑，通常采用大容量的电解电容，也可以在电路中同时并接其它类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、退耦电容：并接于放大电路的电源正负极之间，防止由电源内阻形成的正反馈而引起的寄生振荡。

4、耦合电容：在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作为两放大器的级间连接，用于隔断直流，让交流信号或脉冲信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

5、调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用。

6、衬垫电容：与谐振电路主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率范围变小，并能显著地提高低频端的振荡频率。

7、补偿电容：与谐振电路主电容并联的辅助性电容，调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

8、中和电容：并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反馈网络，以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。

9、稳频电容：在振荡电路中，起稳定振荡频率的作用。

10、定时电容：在RC时间常数电路中与电阻R串联，共同决定充放电时间长短的电容。

11、加速电容：接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振荡信号的幅度。

12、缩短电容：在UHF高频头电路中，为了缩短振荡电感器长度而串联的电容。

14、锡拉电容：在电容三点式振荡电路中，与电感振荡线圈两端并联的电容，起到消除晶体管结电容的影响，使振荡器在高频端容易起振。

15、稳幅电容：在鉴频器中，用于稳定输出信号的幅度。

16、预加重电容：为了避免音频调制信13、克拉波电容：在电容三点式振荡电路中，与电感振荡线圈串联的电容，起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失，而设置的RC高频分量提升网络电容。

17、去加重电容：为了恢复原伴音信号，要求对音频信号中经预加重所提升的高频分量和噪声一起衰减掉，设置RC在网络中的电容。

18、移相电容：用于改变交流信号相位的电容。

19、反馈电容：跨接于放大器的输入与输出端之间，使输出信号回输到输入端的电容。

20、降压限流电容：串联在交流回路中，利用电容对交流电的容抗特性，对交流电进行限流，从而构成分压电路。

21、逆程电容：用于行扫描输出电路，并接在行输出管的集电极与发射极之间，以产生高压行扫描锯齿波逆程脉冲，其耐压一般在1500伏以上。

22、S校正电容：串接在偏转线圈回路中，用于校正显象管边缘的延伸线性失真。

23、自举升压电容：利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位，使该点电位达到供电端电压值的2倍。

24、消亮点电容：设置在视放电路中，用于关机时消除显象管上残余亮点的电容。

25、软启动电容：一般接在开关电源的开关管基极上，防止在开启电源时，过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上，导致开关管损坏。

26、启动电容：串接在单相电动机的副绕组上，为电动机提供启动移相交流电压，在电动机正常运转后与副绕组断开。

27、运转电容：与单相电动机的副绕组串联，为电动机副绕组提供移相交流电流。在电动机正常运行时，与副绕组保持串接。

电容有什么作用？

3、旁路电容：在交直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

电容主要起到通交流、阻直流，通高频、阻低频的作用，同时也可以改变电压和电流的相位，有时也用来短时间少量储存电能。

电容最常用的作用之一，滤波电容，电子基础知识分享！

经常用较小功率的电容器充电储能，当需要时，将该电能一举放出进行工作，这就是交流切断电容器的主要功能。一般用金属化纸介电容器或无极性的电解电容器。电容的作用，知道了吗