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史上最全电容分类 我们够不着的高端电容!

作者:煤矿安全网 来源:煤矿安全网 发布时间:2019-03-30

电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。随着电子信息技术的日新月异,数码电子产品的更新换代速度越来越快,带动了电容器产业增长。同时,中国是最大的基础电子元件市场,一年消耗的电阻和电容,数以万亿计。

根据分析统计,电容器主要分为以下10类:

1.按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。

2.按电解质分类: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。

3、按用途分有: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。

4.按制造材料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容,还有先进的聚丙烯电容等等

5.高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。

6.低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

7、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。

8.调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

9.低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。

10.小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

铝电解电容器

用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器。因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性。

容量大,能耐受大的脉动电流。

容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率。

低频旁路、信号耦合、电源滤波。

钽电解电容器

用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰。

温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小,贮存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积。

对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态。

超小型高可靠机件中。

自愈式并联电容器

结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。

频率特性好,介电损耗小。

不能做成大的容量,耐热能力差。

滤波器、积分、振荡、定时电路。瓷介电容器 穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小,频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用。

不能做成大的容量,受振动会引起容量变化。

特别适于高频旁路。

独石电容器(多层陶瓷电容器)

在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小,Q值高容量误差较大。

噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路纸介电容器

一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量

金属化聚丙烯电容器

一般在低频电路内,通常不能在高于3~4MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路微调电容器(半可变电容器) 电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。

瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用。

陶瓷电容器

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。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。

具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。

低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。

高频瓷介电容器

适用于高频电路云母电容器

就结构而言,可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,由于消除了空气间隙,温度系数大为下降,电容稳定性也比箔片式高。

频率特性好,Q值高,温度系数小

不能做成大的容量

广泛应用在高频电器中,并可用作标准电容器玻璃釉电容器

由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008。

消费级高端电容 中国还有一定差距

电容和电阻,是电子工业的黄金配角。电容市场一年200多亿美元,电阻也有百亿美元量级。市场的“头号玩家”是日本,占据一半以上份额,以村田、TDK等企业为代表;台湾地区位居次席;而中国大陆的产品多属于中低端。

“不能简单说我们不如别人,”电子工程师、瑞迪航科(北京)技术有限公司总经理武晔卿说,“在军用级别,国产电阻电容是能满足需求的;一些特殊的定制电阻,国内公司也能生产。我们比起日本有差距的,是在消费级的、大批量生产的元件上。”

手机、电脑、家用电器、汽车……消费类电子行业是电容电阻的最大用户。“这一领域,所谓高端的电容电阻,最重要的是同一个批次应该尽量一致。”武晔卿说,“日本这方面做得最好,国内企业差距大。”

武晔卿说,国内企业相当于“什么菜都会炒,但不保证每次炒出来是一个味儿”。

基础电子元件一批次可生产百万件,一致性对质量控制极端重要。比如某个电容不达标,可能会让手机充电更慢,因此手机各大品牌只采购大厂商的电容电阻。

“工艺、材料、质量管控上,国内企业相对薄弱。”武晔卿说,“有一些‘Know How(小窍门)’没掌握。”

煎饼不难做,但人家做得更平整

MLCC(多层片式陶瓷电容器)是个典型,它是消费电子行业用量最大的基础元件,也是日本企业的强项。目前日本的MLCC产品可以做到1000层,中国产品在300层左右。

“MLCC就像千层酥,只不过小得多。”业内工作多年的电子工程师张光华说。MLCC米粒大小,是一个内有电极的陶瓷块儿,是几百层陶瓷和几百层金属叠压起来的。电容的原理是两电极夹一层绝缘介质,以储存电荷。介质层越薄,电容数值越大。

同时材料是中国电子元件企业的短板:陶瓷浆涉及钛酸钡和氧化钛诸多陶瓷材料,还混合了有机胶等等,电极浆则混合了镍粉、铜粉和树脂等等,配方都需要钻研。质量最高的陶瓷浆和电极浆产自日本公司。日本巨头如村田和京瓷,从做材料起家,后来才制造电子元件。


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