电解电容与无极性电容的区别

只看该作者 · 2012-8-22 14:13

请问在电路板有电解电容的地方能否将电解电容换成无极性的电容，容量耐压值等所有规格都一样。能不能换，要是能换还要电解电容干什么，或者说电解电容应用在哪些方面是无极性电容不能用的地方？

1万 · 2012-8-22 14:41

google得来的，自己看吧

1、原理上相同。（1）都是存储电荷和释放电荷；（2）极板上的电压（这里把电荷积累的电动势叫电压）不能突变。（3）区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。反过来讲，人们根据生产实践需要，实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。随着科学技术的发展和新材料的发掘，更优质、多样化的电容器会不断涌现。
2、介质不同。介质是什么东西？说穿了就是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多采用电解质做介质材料，通常同体积的电容有极性电容容量大。另外，不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。无极性电容介质材料也很多，大多采用金属氧化膜、涤纶等。由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。
3、性能不同。性能就是使用的要求，需求最大化就是使用的要求。如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话，而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。所以作为滤波只能使用有极性电容，有极性电容是不可逆的。就是说正极必须接高电位端，负极必须接低电位端。一般电解电容在1微法拉以上，做偶合、退偶合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉以下，参与谐振、偶合、选频、限流、等。当然也有大容量高耐压的，多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。无极性电容种类很多，不一一赘述。
4、容量不同。前面已经讲过同体积的电容器介质不同容量不等，不一一赘述。
5、结构不同。原则上讲不考虑尖端放电的情况下，使用环境需要什么形状的电容都可以。通常用的电解电容（有极性电容）是圆形，方型用的很少。无极性电容形状千奇百变。像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等，看在什么地方用了。当然还有无形的，这里无形指的就是分布电容。对于分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。
6、使用环境和用途。在家电维修中，以上说的都可能遇到。要想深入浅出的认识还要靠自己摸索揣摩。这里只是抛砖引玉，还请指正补充。

因为其内部材料和构造的关系，有极性电容（如铝电解）容量可以做的很大，但其高频特性不好，故适合用于电源滤波等场合，但也有高频特性好的有极性电容——钽电解，它价格比较高；
无极性电容体积小，价格低，高频特性好，但它不适合做大容量。像瓷片电容、独石电容、聚乙烯（CBB）电容等都是，瓷片电容一般用在高频滤波、震荡电路中比较多。

磁介电容是以陶瓷材料为介子，并在表面烧上银层作为电极的电容器。磁介电容器性能稳定。损耗，漏电都很小，适合于高频高压电路中应用。
一般而言，电容两极间的绝缘材料，介电常数大的（如铁电陶瓷，电解液）适合于制作
大容量小体积的电容，但损耗也大。介电常数小的（如陶瓷）损耗小，适合于高频应用。
类型典型介质吸收优点缺点

NPO陶瓷电容器
吸收＜01%
外型尺寸小、价格便宜、稳定性好、电容值范围宽、销售商多、电感低
通常很低，但又无法限制到很小的数值(10nF)

聚苯乙烯电容器 0001%～0 02%
价格便宜、DA很低、电容值范围宽、稳定性好
温度高于85°C，电容器受到损害、外形尺寸大、电感高

聚丙烯电容器 0001%～00 2%
价格便宜、DA很低、电容值范围宽
温度高于+105°C，电容器受到损害、外形尺寸大、电感

聚四氟乙烯电容器 0003%～ 002%
DA很低、稳定性好、可在+125°C以上温度工作、电容值范围宽
价格相当贵、外形尺寸大、电感高

MOS电容器 001%
DA性能好，尺寸小，可在+25°C以上温度工作，电感低
限制供应、只提供小电容值

聚碳酸酯电容器 01%
稳定性好、价格低、温度范围宽
外形尺寸大、DA限制到8位应用、电感高

聚酯电容器 03%～05%
稳定性中等、价格低、温度范围宽、电感低
外形尺寸大、DA限制到8位应用、电感高

单片陶瓷电容器(高k值)＞02%
电感低、电容值范围宽
稳定性差、DA性能差、电压系数高

云母电容器＞0003%
高频损耗低、电感低、稳定性好、效率优于1%
外形尺寸很大、电容值低(＜10nF)、价格贵

铝电解电容器很高
电容值高、电流大、电压高、尺寸小
泄漏大、通常有极性、稳定性差、精度低、电感性

钽电解电容器很高
尺寸小、电容值大、电感适中
泄漏很大、通常有极性、价格贵、稳定性差、精度差

用，下面让我们讨论一下称作“杂散”电容(stray capacitance)的另一种寄生作用。
问：什么是杂散电容?
答：像平行板电容器一样，(见图146)不论什么时候，当两个导体彼此非常靠近 (尤其是当两个导体保持平行时)，便产生杂散电容。它不能不断地减小，也不能像法拉弟屏蔽一样用导体进行屏蔽。

C=0.0085×E R ×Ad
其中：
C=电容，单位pF
E R =空气介电常数
A=平行导体面积，单位mm 2
d=平行导体间的距离，单位mm
图146 平行板电容器模型

杂散电容或寄生电容一般出现在印制线路板上的平行导电条之间或印制线路板的相对面上的导电条或导电平面之间，见图147。杂散电容的存在和作用，尤其是在频率很高时，在电路设计中常常被忽视，所以在制造和安装系统线路板时会产生严重的性能问题，例如，噪声变大，频率响应降低，甚至使系统不稳定。
通过实例说明如何用上述电容公式计算印制线路板相对面上的导电条产生的杂散电容。对于普通的印制线路板材料，E R =47,d=15mm，则其单位面积杂散电容为3pF/cm 2 。在250MHz频率条件下，3pF电容对应的电抗为2122Ω。
根据IEC 60384-14，电容器分为X电容及Y电容， 1. X电容是指跨于L-N之间的电容器， 2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。 (L=Line, N=Neutral, G=Ground)

X电容底下又分为X1, X2, X3，主要差别在于: 1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV, 2. X2耐高压小于等于2.5 kV, 3. X3耐高压小于等于1.2 kV

Y电容底下又分为Y1, Y2, Y3，Y4, 主要差别在于: 1. Y1耐高压大于8 kV, 2. Y2耐高压大于5 kV, 3. Y3耐高压 n/a 4. Y4耐高压大于2.5 kV

X,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用.安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全. 安规电容安全等级应用中允许的峰值脉冲电压过电压等级（IEC664） X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ X2 ≤2.5kV Ⅱ X3 ≤1.2kV —— 安规电容安全等级绝缘类型额定电压范围 Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V Y2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V Y4 基本绝缘或附加绝缘 <150V Y电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。Y电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义

在滤波电路上有X电容，就是跨接L-N线；Y电容就是N-G线。在安规标准上有按脉冲电压分X1,X2,X3电容；按绝缘等级来分Y1,Y2,Y3来分。（这些都不是按什么材质来分的，以后多学习。）至于安规标准各个国家有一些差别，但额定电压无非就是250和400。各大厂家做的安规电容就是要满足这个安规标准的需求，一个安规电容可以满足Y电容的要求，也有可以做成满足X电容要求。所以就有的安规电容上标X1Y1,X1Y2...

火线与0线之间接个电容就是是X,而火线与地线之间接个电容像个Y。由于火线与0线直接电容，受电压峰值的影响，避免短路，比较注重的参数就是耐压等级，在电容值上没有定限制值。火线与地线直接电容要涉及到漏电安全的问题，因此它注重的参数就是绝缘等级，正如 james bai所说的，太大的容值电容会在电源断电后对人对器件产生影响。

只看该作者 · 2012-8-22 22:11

有极电容主要为电解电容，和独石胆电解电容，它采用硫酸做绝缘介质，可以将较大的容量做成较小的体积，并在上面标有+的符号，有的标有 -的符号，一般做低频交联和旁路滤波用，缺点是介子损耗大一些，独石电解电容，由于采用特殊的材料，性能优于普通电解，频率特性较好，但容量不能做的太大，可用于精确地电路中，如振荡、或定时，其他的就是无极性电容了，有纸质油浸电容、金属化电容，可做成很大容量，一般用于电力电容器，还有就是电子电路用的聚酯电容、云母电容、磁管电容、瓷片电容、贴片电容等，都属于无极电容。其中瓷片电容、云母电容、磁管电容等可用于高频电路。