Q1:什么是電容器?它的基本工作原理是什么?
電容器(Capacitor)是電子電路中的核心儲能元件,由兩個導電極板和中間介質構成。其工作原理基于靜電場的電荷存儲能力,遵循公式C=Q/V(電容=電荷量/電壓)。當施加電壓時,正負電荷分別在兩極板聚集,形成電勢差。這種特性使電容器具備濾波、耦合、調諧等重要功能。
實用技巧:選擇電容器時需關注額定電壓(需超出實際工作電壓30%)和溫度系數(TC值),高溫環境建議選用X7R/X5R材質陶瓷電容。
Q2:常見電容器有哪些類型?如何區分應用場景?
主流電容器類型包括:
- 電解電容:鋁/鉭電解電容,容量大(1μF-10000μF),適用于電源濾波
- 陶瓷電容:MLCC多層陶瓷電容,高頻特性好,適合去耦電路
- 薄膜電容:聚酯/聚丙烯材質,低損耗,用于精密計時電路
選型建議:開關電源優先選用低ESR(等效串聯電阻)的固態電容,射頻電路應選NP0/C0G級溫度穩定型陶瓷電容。
Q3:電容器有哪些關鍵參數需要關注?
參數 | 說明 | 典型值范圍 |
---|---|---|
容量 | 存儲電荷能力(單位:法拉) | 1pF-10,000μF |
耐壓值 | 最大工作電壓 | 6.3V-450V |
容差 | 容量偏差范圍 | ±5%至±20% |
ESR | 高頻等效阻抗 | 毫歐至數十歐 |
測量建議:使用LCR表測量實際容量,萬用表二極管檔檢測是否短路,ESR表檢測高頻阻抗。
Q4:電容器安裝時需要注意哪些事項?
- 電解電容需嚴格區分極性,反接會導致爆裂
- 焊接溫度控制在350℃以下(鉭電容需<300℃)
- 大容量電容需并聯放電電阻(>100μF時)
- 高頻電路布線要縮短引線長度(<5mm)
維護提示:定期檢查電容外觀是否鼓包/漏液,使用5年以上的電解電容建議預防性更換。
Q5:電容器常見故障有哪些?如何排查?
典型故障包括:
- 容量衰減:使用電容表測量實際值是否低于標稱80%
- ESR升高:導致電源紋波增大,可用示波器觀測波形
- 介質擊穿:表現為兩極間短路,需更換耐壓更高型號
進階建議:在開關電源設計中,建議并聯多個不同容值電容(如10μF+0.1μF組合)實現寬頻段濾波。