主板中主要元器件:電容器#35


摘要:今天開始介紹主板中的“主要元器件”,這些元器件是主板維修時的主要對象,所以非常重要。一共分為8篇,分別為:電阻器、電容器、電感器、晶振、二極管、三極管、場效應管、集成電路,今天我們要學習的是“電容器”。


電容器是一種儲能元件,它是各種電子產品中不可缺少的基本元件,在電路中用于調諧、濾波、耦合、旁路、能量轉換和延時等。


主板中電容器用符號C、CN、EC、TC、BC等表示。如果電壓用U表示,電荷量用O表示,電容用C表示,那么電容與電壓和電荷量的關系為C=O/U。


電容的單位是法(F),也常用毫法(mF),微法(μF),納法(nF)或者皮法(pF)做單位,1F=10^3mF= 10^6μF= 10^9nF= 10^12pF。



圖1:主板上常見的電容器


1.電容器的分類

電容器的種類繁多,分類原則也不同。

(1)按其結構可分為固定電容器和可變電容器兩種。


圖2:電容器的符號


(2)按介質可分為空氣介質電容器、固體介質(云母、陶瓷、滌綸等)電容器及電解電容器,一般來說電解電容器的容量較大,而其他則較小。


(3)按有無極性可分為有極性電容器和無極性電容器。


(4)按電容器的介質材料可分為鋁電解電容器、鉭電解電容器、鈮電解電容器、陶瓷電容器、云母電容器、滌綸電容器、薄膜電容器、紙介電容器等,主板上常見的電容器有鋁電解電容器、鉭電解電容器、陶瓷貼片電容器等。


2.電腦主板上常用的電容器

(1)鋁電解電容器

鋁電解電容器由鋁圓筒做負極,里面裝有液體電解質,插入一片彎曲的鋁帶做正極,再經直流電壓處理,在正極的片上形成一層氧化膜做介質。


鋁電解電容器的特點是:容量大,但是漏電大、穩定性差、有正負極性,適于電源濾波或低頻電路中,使用時,正、負極不能接反。



圖3:鋁電解電容器


(2)鉭、鈮電解電容器

鉭、鈮電解電容器用金屬鉭或者鈮做正極,用稀硫酸等配液做負極,用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質制成。


其特點是:體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度性能好, 用在要求較高的設備中。


圖4:鉭電解電容器


(3)陶瓷電容器

陶瓷電容器是用陶瓷做介質,在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質薄膜做極板制成。


陶瓷電容器的特點是:體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適用于高頻電路。


陶瓷貼片電容器:容量較大,但損耗和溫度系數較大,適用于低頻電路。


圖5:陶瓷貼片電容器


3.電容器的主要參數

(1)標稱電容量(CR)

標稱電容量是電容器產品標出的電容量值。


云母和陶瓷電容器的電容量較低(5000pF以下),紙塑料和一些陶瓷介質形式的電容器居中(0.005μF~1.0μF);通常電解電容器的容量較大。


(2)類別溫范圍

類別溫度范圍是電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度范圍。


該范圍取決于它相應類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續施加額定電壓的最高環境溫度)等。


(3)額定電壓(UR)

額定電壓是在下限類別溫度和額定溫度之間的任—溫度下,可以連續施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。


電容器應用在高電壓場合時,必須注意電暈的影響。電暈是由于介質和電極層之間存在空隙而產生的,它除了可以產生損壞設備的寄生信號外,還會擊穿電容器介質。在交流電或脈沖條件下,電暈特別容易發生,對于所有的電容器,在使用中應保證直流電壓與交流峰值電壓之和不得超過電容器的額定電壓。


(4)絕緣電阻

由于溫度上升引起電子活動增加,因此溫度升高將使絕緣電阻降低。


(5)使用壽命

電容器的使用壽命隨溫度地增加而減小,主要原因是溫度會加速化學反應而使介質隨時間退化。


(6)介質損耗

電容器介質的絕緣性能取決于材料的厚度,絕緣電阻愈大,漏電流愈小。漏電流的存在將使電容器消耗一定的能量,這種損耗叫做電容器的介質損耗。


(7)損耗角正切

在規定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無功功率為損耗角正切。


在實際應用中,電容器并不是一個純電容,其內部還有等效電阻。對于電子設備來說,損耗角越小越好,損耗角越小,電容器的損耗就越小。


圖6:電容器上標注的額定電壓和容量


4.電容器的串聯和并聯

(1)串聯的特點是:流過每個電容器的電流都是相同的,電容器串聯等效于增加電容器極板間的距離;


(2)并聯的特點是:每個電容器兩端的電壓是相同的,電容器并聯等效于增加電容器極板的正對面積。





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