電容的種類與用途,基本知識
電容是電子裝置中大量使用的電子元件之一,廣泛應用於隔直,耦合, 旁路,濾波,調諧迴路, 能量轉換,控制電路等方面。
電容的頻率特性:隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現下降的規律。
電容的型號命名方法:(依據GB2470-81)
第一部分:用字母表示產品的名稱 C
第二部分:用字母表示產品的介質材料:
A鉭電解 B聚丙乙烯等非極性薄膜 C高頻陶瓷 D鋁電解 E其他材料電解 G合金電解 H紙膜複合 I玻璃鈾 J金屬化紙介 L聚酯等極性有機薄膜 N鈮電解 O玻璃膜 Q漆膜 S,T低頻陶瓷 V,X雲母紙 Y雲母 Z 紙。註:用B表示除聚苯乙烯外其他電容時,在 B後再加一字母以分別具體材料。用L表示聚酯以外其他薄膜電容時, 方法同。
電容器的絕緣電阻:直流電壓加在電容上,併產生漏導電流,兩者之比稱為絕緣電阻. 當電容較小時,主要取決於電容的表面狀態,容量〉0.1uf時,主要取決於介質的效能。
電容的時間常數:為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數,他等於電容的絕緣電阻與容量的乘積。
電容的損耗因素:電容在電場作用下因發熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規定了其在某頻率範圍內的損耗允許值,電容的損耗主要由介質損耗,電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場的作用下,電容器的損耗以漏導損耗的形式存在,一般較小,在交變電場的作用下,電容的損耗不僅與漏導有關,而且與周期性的極化建立過程有關。
薄膜電容
目前大量生產的塑料薄膜電容器有聚苯乙烯,聚乙烯,聚丙烯,聚四氟乙烯,聚酯(滌綸),聚碳酸酯,複合膜等。
1. CL21/CBB21金屬化膜電容器(CL21-B/CBB21-B金屬化膜盒式),使用金屬化聚酯/聚丙烯薄膜為介質/電極採用無感卷繞方式,環氧樹脂包封而成,具有電效能優良、可靠性好、耐高溫、容量範圍寬,體積小,自愈性好,壽命長的特點,主要應用於電視機、電腦顯示器、節能燈、鎮流器、通訊裝置、電腦網路裝置、電子玩具等直流和VHF級訊號隔直流、旁路和耦合/高頻、交流、脈衝、耦合電路中起濾波、調頻、隔直流及時間控制等作用。
2. CBB22(MKP91) 金屬化聚丙烯膜直流電容器。以金屬化聚丙烯膜作介質和電極,用阻燃絕緣材料包封單向引出,具有電效能優良、可靠性好、損耗小及良好的自愈效能。用途:本產品廣泛使用於儀器、儀錶、電視機、收音機及家用電器線路中作直流脈動、脈衝和交流將壓用,特別適用於各種類型的節能燈和電子整流器。
CBB91 型金屬化聚丙烯電容器特點與用途:絕緣帶外包裹,環氧樹脂灌封,軸向引出。具有高絕緣、低損耗,頻率特性好,等效串聯電阻低等特點。適用於音響的分頻器、功率放大器,及後置補償電路中,也適用於電子裝置的直流交流和脈衝電路中。
3. CL20 (MKT83)金屬化聚酯膜扁軸向電容器(金屬化滌綸電容)。特點:以金屬化聚酯膜作介質和電極,用阻燃膠帶外包和環氧樹脂密封,具有電效能優良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大及良好的自愈效能。用途:本產品適用於儀器、儀錶及家用電器的交直流電路。廣泛用於音響系統分頻電路中。
4. CL20/CBB20軸向金屬化膜電容器非感應式結構,具有電效能優良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大,高頻損耗小,過電流能力強,適用於大電流,絕緣電阻高,自愈性好,壽命長,溫度特性穩定,廣泛用於儀器、儀錶及家用電器交直流線路,變頻、分頻等交流、大脈衝電路,尤其是高保真要求的音響分頻器電路。
5. CL19(MKT82) 金屬化聚酯膜圓軸向電容器。特點:以金屬化聚酯膜作介質和電極,用阻燃膠帶外包和環氧樹脂密封,具有電效能優良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大及良好的自愈效能。用途:本產品適用於儀器、儀錶及家用電器的交直流電路。廣泛用於音響系統分頻電路中。
6. CBBX2(MPX MKP41) 金屬化聚丙烯膜抗幹擾電容器。採用金屬化鋅鋁聚丙烯膜作介質和電極,用耐高溫阻燃塑殼、環氧樹脂封裝,單向引出結構,該產品有較高抗外電幹擾效能,可靠性高、損耗小及良好的自愈特性,有較好的安全防護作用。本產品廣泛使用於彩電、電動工具、無線連接器、跨電源線路、電磁幹擾濾波器、電源開關和大功率的電子整流器。
7. CBB13型無感電容器。適用: 節能燈、鎮流器、彩電及電子整機、電子儀器高頻、直流、交流和大電流脈動電路。
8. CL233X超小型電容器(校正電容)使用進口超小型金屬化聚酯膜為介質/電極採用採用無感卷繞方式,主要適用於電視機、電腦顯示器、節能燈、鎮流器、程式控制交換器、電腦網路裝置、VCD/DVD、精密電子儀器儀錶等直流和VHF級訊號電路、旁路電路中起隔直流、耦合、濾波等作用。耐壓: 50/63V系列, 100V系列。容量: 103-105。
CL21S超小型金屬化聚酯膜校正電容器使用進口超小型金屬化聚酯膜為介質/電極採用採用無感卷繞方式,CP線焊接引出,粉末環氧樹脂包封而成,具有體積小、重量輕、容量範圍寬、精度好、比容大及良好的自愈性,使用壽命長的特點,主要適用於電視機、電腦顯示器、節能燈、鎮流器、程式控制交換器、電腦網路裝置、VCD/DVD、精密電子儀器儀錶等直流和VHF級訊號電路、旁路電路中起隔直流、耦合、濾波等作用。
瓷介電容
瓷介電容可分為低壓低功率和高壓高功率,在低壓低功率中又可分為I型(CC型)和II型(CT型)。
I型(CC型)特點是體積小, 損耗低,電容對頻率,溫度穩定性都較高,常用於高頻電路。
II型(CT型)特點是體積小,損耗大,電容對溫度頻率,穩定性都較差,常用於低頻電路。
1. 高頻圓片瓷介電容(CC):電容量:1--6800p;額定電壓:63--500V;主要特點:高頻損耗小,穩定性好.應用:高頻電路。低頻瓷介電容(CT)。電容量:10p—4.7u。額定電壓:50V--100V。主要特點:體積小,價廉,損耗大,穩定性差。應用:要求不高的低頻電路
CC1型1類瓷介電容器。 用途:CCI型1類瓷介電容器Q值高,容量穩定。用於諧振迴路和需要補償溫度效應的電路中。63-500V。
CS1型3類瓷介電容器。用途:作超高頻、寬頻帶旁路電容器及耦合電容器或使用於對損耗角正切、絕緣電阻要求不高的電路中。25V-50V
CT71型2類交流瓷介電容器。用途:各類電子、電器裝置,用於天線耦合,開關電路及跨接電源線等。250Vac
CT81型2類高壓瓷介電容器。用途:適用於1~3kV直流高壓旁路和耦合電路。開關電源的緩衝電路。
2. 獨石(多層陶瓷)電容器的特點:電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩定,耐高溫耐濕性好等。應用範圍:廣泛應用於電子精密儀器。各種小型電子裝置作諧振、耦合、濾波、旁路。容量範圍:0.5PF--1UF。耐壓:二倍額定電壓。獨石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型效能挺好,但容量小,一般小於0。2U,另一種叫II型,容量大,但效能一般。 獨石電容最大的缺點是溫度係數很高,做振蕩器的穩漂讓人受不了。就溫漂而言:獨石為正溫糸數+130左右,CBB為負溫係數-230,用適當比例並聯使用,可使溫漂降到很小.
雲母電容
雲母電容是效能優良的高頻電容之一,廣泛應用於對電容的穩定性和可靠性要求高的場合。
雲母電容(CY):電容量:10p—0.1u。額定電壓:100V--7kV。主要特點:高穩定性,高可靠性,溫度係數小。應用:高頻振蕩,脈衝等要求較高的電路。
紙介電容
紙介電容因其比率電容大,電容範圍寬,工作電壓高,成本低而廣泛使用,缺點是穩定性差,損耗大, 只能應用於低頻或直流電路,目前已被合成膜電容取代,但在高壓紙介電容中還有一席之地。
1.CZ52容量:0.1—0.25uf 額定工作電壓:110—250v。絕緣效能:0.1uf為10000monh 0.25uf 為8000mohm。損耗角正切:(正常氣候條件下) <0.01 2.金屬化紙介電容器:他的電極是利用真空蒸發的方法在電容器紙上沉積一層金屬薄膜做成, 因而體積較紙介電容小得多。他的主要特點是具有自愈作用,當介質發生局部擊穿後,其電效能可立即恢複到擊穿前的狀態。金屬化紙介電容雖克服了紙介電容的一些缺點,但是仍然不能離開紙,他們的化學穩定性差,並且隨著頻率的上升損耗急劇增加,因此不適於高頻電路。
CJ10容量:0.01—1uf 額定工作電壓:160—400v 。損耗角正切:(正常氣候條件下) <0.015 。
電解電容
1. CD71 無極性鋁電解電容器。本產品具有體積小、容量大、損耗低、無極性並能耐高溫等特點。本產品適用於儀器及電子裝置的極性翻轉或極性交換線路中,特別適用於音響分頻網路。
在音響電路中,用得最多的是有機、無機介質和電解電容。有機電容又稱為薄膜電容,常見的有紙介、聚酯(MYLAR,即滌淪)、聚苯乙烯(MKS)、聚丙烯(MKP)、聚碳酸酯(MKC)、聚對苯二甲酸酯(MKT)等。其中紙介、MYLAR和MKP三種電容又各自分為有、無金屬化介質兩種。金屬化介質的具有“自愈”作用,抗擊穿能力強,效能較好。MYLAR和MKP電容的無感性很好。無機電容以雲母、瓷介、獨石、玻璃釉等為主。電解電容以鋁電解為代表,體積小而容量可以做到很大(幾十微法至兩、三萬微法),但其頻率特性、溫度特性都較差,絕緣電阻明顯低於薄膜電容(幾百兆歐),漏電阻大,介質損耗也較大,故只適合於作電源退耦,不宜用於音頻耦合及濾波器中。金屬化聚丙烯電容(MKP)是一款頂級的發燒電容。國內以新德克、天逸等牌子著名,而國外則有法國的SOLEN、德國的VIMA等聞名。該電容品質一流,其容量誤差小於3%,自身的電感量均小於50nH,其諧波失真(THD)小於0.001%,非常適宜作為級間耦合電容,而且還可用於並聯在電源退耦的電解電容兩端,可以有效地抑制電力網帶來的高頻幹擾。但需要指出的是,MKP電容雖然效能超卓,但並非是音頻電路的“萬能武器”,如在D/A轉換器的輸出濾波器中就不宜選用MKP電容,因為其超高頻效能並不太好。如實在要用,也只能用於低倍的D/A中。進階的D/A轉換器,以MKS為佳,但這類電容的致命弱點是耐熱效能較差,焊接時宜掌握好時間。
前面提到電解電容不宜用於音頻耦合,但對於一些音頻專用電解電容如BLACKGATE、ELNA FOR
AUDIO、SILMIC牌電容則另當別論。這類電容的效能是非常不錯的,尤其是ELNA
SILMIC電容。筆者曾在自己的LM3886功放上做過實驗,當用兩隻ELNA SILMIC
22μF/25V換下LM3886輸入端的Rubycon(紅寶色)的BLACKGATE
22μF/25V。開機放音時,明顯感覺音色變了,頗有幾分膽色,高、中音不再搶耳,低頻下潛了許多。驚喜之餘,細細觀賞,這種電容外觀為棕色,印有ELNA
SILMIC金字,體積較大,接線腳為無氧銅材料,其介質損耗角tg
&特別低(僅0.07),與MKP的電容王牌SOLEN已相差無幾,難怪有如此好的表現。由於電解電容的高頻特性較差,我們還可以在音頻專用電解電容兩端並聯一隻薄膜電容,但其容量不應小於電解電容容量的1/3,尤以MKP、MKT電容為佳。鉭電解電容是近幾年冒出來的一匹“黑馬”,與鋁電解電容相比,漏電小,耐壓高,溫度特性好,體積小,曾被發燒友大量用於替代鋁電解電容,但其效果並不理想,中、高頻的表現柔軟乏力,缺乏一種清晰的分析力和穿透力,聲象定位也不理想,而且其容量不能做得很大,價格較貴,其諧波失真(0.7%~0.9%)反而比鋁電解電容(0.011%~0.025%)更大。
相信發燒友都聽說過有發燒補品電容吧!但你知不知各種電容各有什麼特性和音質表現呢?本文就此問題向廣大發燒友一一介紹:
日本ELLNA補品電容:用料上乘,引腳採用無氧銅,線材粗壯鋁箔採用陶瓷微粒工藝,外觀點體積交大,最為突出表現是損耗角tgδ特別低。
ELNA補品電容有幾種品種:CERAFINE(紅袍)、DUOREX(紫袍)、LongLife、SILMIC(棕神)、FOR AUDIO。
CERAFINE(紅袍)和DUOREX(紫袍)音質表現:音色通透、速度均屬中等;
FOR AUDIO的音質表現像青春少女一樣、音色甜美;
LongLife和SILMIC(棕神)的音質表現:快速有力,適合表現現代音樂。
另外ELNA還有藍袍,其音質表現中等。
黑金剛(Black Gate F):音色醇厚,對增加器材的音樂表現力大有協助,適用於耦合。
松下金字補品電容:音色均衡, 最為突出表現是損耗角tgδ值在100Hz與1KHz相差無幾。
紅寶石(RUBYCON)電容:作耦合高低頻響較好、主要用在電源退耦,紅寶石電容是國產功放用得最多的品牌。
日本三洋OS-CON電容:這種電容的電解質是固態的,其耐壓不高,OS-CON電容優點是高頻效能好,壽命長,是普通電容所不能比的。音質表現:音色甜美,非常自然。
鉭電容:流電小、穩定性好,但作耦合高頻柔軟無力、缺乏穿透力、因而不適合作耦合,作退耦較好。
德國WIMA電容:特點是速度快、損耗低,音質表現自然平衡,音色偏冷,適合多種聽音要求。WIMA電容品種較多,最好是Black Box,其次是MKP、 MKS,現在市面上多為拆機品,價格也不算貴。另一種是德國ERO電容,特性與WIMA相近。
法國SOLEN電容:音色濃鬱陰柔,富有音樂感。過於火辣的器材適合用SOLEN進補,最為突出表現是損耗角tgδ特別低,不愧為世界王牌聚丙烯電容!
RIFA(澳洲瑞典)電容:這種電容最適合進補分頻器,對高頻穿透力極強。
荷蘭湯姆遜MKP電容:音質表現自然平衡,中高頻比較豐富。與WIMA電容較接近。
日本樂聲金屬化無感CBB電容:音質表現自然平衡比荷蘭湯姆遜MKP電容略低一籌
音響電路中通常包括濾波、耦合、旁路、分頻等電容,如何在電路中更有效地選擇使用各種不同類型的電容器對音響音質的改善具有較大的影響。
耦合電容
耦合電容的容量一般在 0.1μF - 10μF 之間,以使用雲母、聚丙烯、陶瓷等損耗較小的電容音質效果較好,主要品牌有:
1、德國WIMA電容:特點是速度快、損耗低,音質表現自然平衡,音色偏冷,適合多種聽音要求。WIMA電容品種較多,最好是Black Box,其次是MKP、 MKS,現在市面上多為拆機品,價格也不算貴。另一種是德國ERO電容,特性與WIMA相近。
2、法國SOLEN電容:音色濃鬱陰柔,富有音樂感。過於火辣的器材適合用SOLEN進補,最為突出表現是損耗角tgδ特別低,不愧為世界王牌聚丙烯電容!
3、RIFA(澳洲瑞典)電容:這種電容最適合進補分頻器,對高頻穿透力極強。
4、荷蘭湯姆遜MKP電容:音質表現自然平衡,中高頻比較豐富。與WIMA電容較接近。
前置放大器、分頻器等
前置放大器、音頻控制器、電子分頻器上使用的電容,其容量在 100pF- 0.1μF 之間;宜採用雲母,苯乙烯電容。
音箱分頻 LC 網路一般採用 1μF- 數10μF 之間容量較大的電容,目前高檔分頻器中採用 MKP、MKT、CBB 電容較多。 LC 網路使用的電容,容量較大,應使用金屬化塑料薄膜或無極性電解電容器,其中無機性電解電容如採用非蝕刻式,則更能擷取極佳音質。
濾波電容
整流後由於濾波用的電容器容量較大,故必須使用電解電容。濾波電容用於前置放大器時,容量為 1000μF 左右即可,用於功率放大器時,其值應為10000μF 以上。
當電源濾波電路直接供給放大器工作時,其容量越大音質越好。但大容量的電容將使阻抗從 10KHz 附近開始上升。這時應採取幾個稍小電容並聯成大電容同時也應並聯幾個薄膜電容作為高頻補償,在大電容旁以抑制高頻阻抗的上升.