Administrator常用电容器的介绍

辽宁省抚顺市德才高级中学 李 霞

一、电容器的分类

电容器的种类很多，分类方式也多种多样。

（一）按照电容器的容量是否可调分三大类

固定电容器、可变电容器和微调电容器。

（二）按照介质的不同可以分为以下几类

有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器和空气介质电容器等。

（三）按用途分类还可以分为

高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。

二、电容器的用途

近年来，随着科学技术的不断更新换代，数码电子产品推陈出新的脚步越来越快。电容器也必须逐渐朝着多元化、性能化、定制化的方向发展。在现代电容器中，陶瓷电容器、有机隔膜电容器和电解电容器扮演者至关重要的角色。

1.陶瓷电容器

陶瓷电容器的产量占总的电容器产量的50%以上，它是用高介电常数的电容器陶瓷（钛酸钡一氧化钛）挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。

主要分为陶瓷电容器分为三类：高介电常数型、温度稳定型和半导型陶瓷电容器。目前在陶瓷电容器中，MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors多层陶瓷片式电容器）的地位越来越重要。片式多层陶瓷电容器件与钽、铝电解电容相比，具有低等效电阻、优异噪音吸收、较好的耐脉冲电流性能、外型尺寸小、高绝缘电阻、较好的阻抗温度特性与频率特性；并且具有良好的自密封特性，可以有效地避免内电极受潮和污染，显著提高飞弧电压和击穿电压。MLCC作为基础电子元器件，在信息、军工、移动通讯、电子电器、航空、石油勘探等行业得到广泛应用。MLCC是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体。MLCC的容量范围大致为1pF~100µF，其温度稳定性高，可生产耐高压MLCC产品。同时由于MLCC的电介质是无机陶瓷材料高温烧制外电极均为金属材料，经烧渗工艺与陶瓷体有极强的附着力。因而MLCC不易受环境条件的影响，长期使用较其它片式电容器更为可靠。当前电容器的应用领域中，10µF以下的场合，大量使用陶瓷电容器，特别在10µF以下，MLCC的使用量占绝大多数。

2.电解电容器

电解电容器的一个电极是用固体或液体电解质构成，电解电容器介质材料为具有单向导电作用的金属氧化物。另一极为阳极金属。电解电容器的阴极即是固体或液体电解质。电解电容器与其它类型电容器相比，有许多显著的区别。电解电容器的工作介质很薄（一般可在10-2～10-3µm），而且极板面积可以扩大，所以其比率电容较其它电容器大，在工作电压低时尤为突出。由于电解电容器的比率电容大，目前只有它能提供最大的额定电容量。无极性（双极性）电解电容器采用双氧化膜结构，类似于两只有极性电解电容器将两个负极相连接后构成，其两个电极分别为两个金属极板（均粘有氧化膜）相连，两组氧化膜中间为电解质。无极性电解电容器通常用于音响分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。有极性电解电容器使用时必须将其阳极接电源正极，其阴极接电源负极，否则会造成漏电流大，致使电容器损坏。有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波，退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。

电解电容器可以用在电源滤波整流电路、电容分频电路，还可以用作功率变换器的电源旁路电容器，也可应用于直流链和直流支撑，也可作为储能电容器应用在急剧放电中，还有滤波、温度补偿、计时、调谐等的作用。

3.有机薄膜电容器

有机薄膜电容器是用聚丙烯薄膜、聚酯薄膜（PET）、聚苯疏醚薄膜（PPS）、聚碳酸酯薄膜（PC）、聚苯亚甲萘薄膜（PEN）、聚偏二氟乙烯薄膜（PVPF）等作电介质材料制造的电容器，是性能优、品种多、应用面广的电子元件之一，经历了有感式、无感式、金属化，叠片式、表面安装等发展历程。

金属化薄膜电容器的特点：金属化薄膜电容即是在聚酯薄膜的表面蒸镀一层金属膜代替金属箔做为电极，因为金属化膜层的厚度远小于金属箔的厚度，因此卷绕后体积也比金属箔式电容体积小很多。金属化膜电容的最大优点是“自愈”特性。所谓自愈特性就是假如薄膜介质由于在某点存在缺陷以及在过电压作用下出现击穿短路，而击穿点的金属化层可在电弧作用下瞬间熔化蒸发而形成一个很小的无金属区，使电容的两个极片重新相互绝缘而仍能继续工作，因此极大提高了电容器工作的可靠性。金属化薄膜电容器虽有上述巨大的优点，但与金属箔式电容相比，也有如下两项缺点：一是容量稳定性不如箔式电容器，这是由于金属化电容在长期工作条件易出现容量丢失以及自愈后均可导致容量减小，因此如在对容量稳定度要求很高的振荡电路使用，应选用金属箔式电容更好。另一主要缺点为耐受大电流能力较差，这是由于金属化膜层比金属箔要薄很多，承载大电流能力较弱。

随着全球电子产品的高速发展，有机薄膜电容器向着小型化、高频化、高温化、高 dV/dt、小体积高比容、高储能密度以及高可靠性等方向发展。这是未来有机薄膜电容器的发展趋势和挑战。其中小体积高比容电容器和高储能密度电容器，将是未来有机薄膜电容器产品销量主要的增长方向。

三、结语

目前国内电容器正在蓬勃发展，各式各样的新型电容器层出不穷，逐渐丰富着电容器家族，未来电容器的应用将越来越广泛。兴趣是最好的老师，学生感兴趣的课堂应该是最有效的课堂。多介绍一些物理知识在生产生活中的应用，对学生提高学习物理的成就感和实用性还是很有帮助的。有助于学生更加热爱物理，这样才能更好的学习物理。