电容基本知识.docx

1、电容基本知识电容基本知识.txt男人应该感谢20多岁陪在自己身边的女人。因为20岁是男人人生的最低谷，没钱，没事业；而20岁，却是女人一生中最灿烂的季节。只要锄头舞得好，哪有墙角挖不到？上电容器技术资料收集 铝电解电容与钽电解电容 铝电解电容的容体比较大,串联电阻较大,感抗较大,对温度敏感.它适用于温度变化不大、工作频率不高(不高于25kHz)的场合,可用于低频滤波(在高频率得时候电解电容的并联滤波效果较低频差).铝电解电容具有极性,安装时必须保证正确的极性,否则有爆炸的危险. 与铝电解电容相比,钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势.但是,它的工作电压较低. 铝电解电

2、容器的额定电压的1.3倍作为电容器的浪涌电压,工作电压高于160V时,是额定工作电压+50V作为浪涌电压,这是生产厂家保证的电压,可以允许在短时间内承受此电压.电容器处于浪涌电压时,电流会很大,通常是正常情况的1015倍,如果时间太长,会爆开. 所以一般选用铝电容器应该把电压选得稍高些,实际工作电压为标称电压的7080%为宜. 电解电容的设计小经验: 1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的1.2-1.5倍,并不根据滤波电路的额定值; 2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔. 3.电解电容不得和周边的发热元件直接接触. 铝电解电容器适用指南”如下: 4.铝电解电容分正负极,不得加

3、反向电压和交流电压,对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容. 5.对需要快速充放电的地方,不应使用铝电解电容器,应选择特别设计的具有较长寿命的电容器. 6.不应使用过载电压 a.直流电压玉文博电压叠加后的缝制电压低于额定值. b.两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器,使得各个电容上的电压在其额定的范围内. 7.设计电路板时,应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路,并应留出2mm以上的空隙. 8.电解也主要化学溶剂及电解纸为易燃物,且电解液导电.当电解液与pc板接触时,可能腐蚀pc板上的线路.,以致生烟或着火.因此在电解电容下面不应有任何线路. 9.设计线路板向背应确认发热元器件不靠近

4、铝电解电容或者电解电容的下面. 纸介电容和聚酯薄膜电容 其容体比较小,串联电阻小,感抗值较大.它适用于电容量不大、工作频率不高(如1MHz以下)的场合,可用于低频滤波和旁路.使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时,可把其外壳与参考地相连,以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响. 云母和陶瓷电容 其容体比很小,串联电阻小,电感值小,频率/容量特性稳定.它适用于电容量小、工作频率高(频率可达500MHz)的场合,用于高频滤波、旁路、去耦.但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱,因此不能将它随便跨接在低阻电源线上,除非是特殊设计的. 铝电解电容ESR比普通钽电解电容还要小一些. 钽电解电容抗冲击能

5、力很差,用于开关电源滤波必须留较大余量. 我列举几种同可以用于5V/1A,100KHZ的输出滤波电容,优劣一看就知. 类型 容量(F)/耐压(V) ESR(m) 一般铝电容 470/10*2 500800 很好的铝电容 470/10 150250 一般钽电容 100/16*2 6001000 很好的钽电容 100/16 100300 多层陶瓷 100/6.3 510 聚苯乙烯电容器 其串联电阻小,电感值小,电容量相对时间、温度、电压很稳定.它适用于要求频率稳定性高的场合,可用于高频滤波、旁路、去耦. 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

6、应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级(IEC664) X1 2.5kV 4.0kV X2 2.5kV 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

7、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 安规电容的参数选择: 1.X电容和聚苯乙烯(薄膜乙烯)电容比较,聚苯乙烯 的耐电压较高,适合EMI 电路的高压脉冲吸收作用. 2.容量计算:一般两级X电容,前一级用0.47uF,第二基用0.1uF;单级则用0.47uF.目前还没有比较方便的计算方法.(电容容量的大小 和电源的功率无直接关系) 电解电容知识(转载): 1, 标称参数 就是电容器外壳上所列出的数值. *静电容量,用UF表示.就不多说了. *工作电压(working voltage)简称WV,应为标称安全值,也就是说应用电路中,不得超过此标称电压. *温度 常见的大多

8、为85度、105度.高温条件下(例如纯甲类功放)要优选105度标称的.一般情况下优选高温度系数的对于改善其他参数性能也有积极的帮助. 2 ,散逸因数dissipation factor(DF) 有时DF值也用损失角tan表示.DF值是高还是低,与温度、容量、电压、频率都有关系;当容量相同时,耐压愈高的DF值就愈低.频率愈高DF值愈高,温度愈高DF值也愈高.DF 值一般不标注在电容器上或规格介绍上面.在DIY选取电容时,可优先考虑选取更高耐压的,比如工作电压为45V时,选用50V的就不很合理.尽管使用50V的从承受电压正常工作方 面并无不妥,但从DF值方面考虑就欠缺一些.使用63V或71V耐压的

9、会有更好的表现的.当然 再高了性价比上就不合算了. 3 ,等效串联电阻ESR ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度都有关,ESR要求越低越好.当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低.当容量固定时,选用高额定电压的品种可以降低 ESR.低频时ESR高,高频时ESR低,高温也会使ESR上升.等效串联电阻ESR 很多品牌可以从规格说明 书上查到. 4, 漏电流 一看就明白,就是漏电!铝电解电容都存在漏电的情况,这是物理结构所决定的.不用说,漏电流当然是越小越好.电容器容量愈高,漏电流就愈大;降低工作电压可降低漏电流.反过来选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流.结合上面的两个参数,相同条件

10、下优先选取高耐压品种的确是一个简便可行的好方法;降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命.真是好处多多,唯价格上会高一些.有个说法,既电解电容工作在远低于额定工作电压时,由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用,会导致电解电容的极化而降低涟波电流,增大ESR,从而提早老化.但是这个说法的前提是“远低于额定工作电压”,综合一些长期的实践经验来看,选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压,是比较合理可*的.业余情况下可以对电解电容的漏电流大体上估计一下.把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度.下降电压越少的漏电流就越小.

11、5, 涟波电流Irac 涟波电流对于石机的滤波电路来说,是一个很重要的参数.涟波电流Irac 是愈高愈好.他的高低与工作频率相关,频率越高Irac越大,频率越低Irac越小.传统的认为我们需要在低频时能够有很高的涟波电流,以求得到良好的大电流放电特性,使的低频更加结实饱满富有弹性,以及良好的控制驱动特性;实际上在高频时高的涟波电流对音色的正面帮助也很大,可以使高频有更好的延伸和减小粗糙感. 在我看见的摩机报告和烧友发的帖子中,80%以上的烧友在选择电解电容方面是缺乏相应的知识和经验的,买到什么品种抓上就换,根本不考虑其声音是否匹配.而且有的听友对滤波电容很不重视,比如我见过的一些台湾听友的报告

12、,滤波电容用上了极普通的工业级的电容,然后把大把的钱花在接线柱外壳上,还美曰其名好钢用在刀刃上.当然,大家对电容把握不住,是和我国的实际情况有关.在我们现有的摩滤波电容的文章中,推荐的大部分电容都是日本货,比如说elna,红宝石,nichicon(篮精灵),当然还有日本化工等品种,由于我们一入道就接触这些电容,因此先入为主的我们就认为这些电容就是最好的电容.当然,玩胆机的朋友,眼界更为开阔,他们决不轻易使用这些日本货,而是想方设法地去寻找欧美货.根据本人这些年的实践来看,在上面的那些日本货中,除了ENLA的极少数品种和欧美品种和能有一拼外,其他的品种根本不是欧美货的对手.下面我就为大家介绍一些

13、值得用的电容,为了使大家能够全面把握这些产品,我专门找到了相关厂家的网站,供大家查阅. 据资料记载,最好的滤波电容是大名鼎鼎的SPRAGUE电容,也就是我们所说的思碧.据说在Krell、Mark Levinson、Cello等著名厂机里,电源滤波一定是由它来坐镇,此外还有为数多得数不清的音响厂家亦采用SPRAGUE电容.SPRAGUE电容是美国制的高级电解电容,蓝色胶皮包装,品质优异,性能稳定,而且寿命很长.以至于现在的胆机发烧友们挖空心思找寻这个品种的老电容.据说这些老电容性能还是异常优异,但是从我个人的应用情况看,思碧的油浸电容使非常优异的品种,本人买了四个油浸的0.1u的vq作为耦合电容

14、换下了自己胆机上的wima电容,效果令人十分满意,要知道这四个电容外观旧的不像样子了.但是我用过思碧的电解电容来做滤波电容使用,效果不很好.既然这么好的东西我们为什么现在买不到了呢?原因很简单,在80年代中期,它已经被日本的Nippon Chemi Con (http:/www.chemi-con.co.jp/english/. 拿 纸蠻NITED Chemi Con.虽然思碧被美国化工收购了,但两个厂的产品还是可以区分开的.早日美国化工生产的电容的外皮包装的颜色也仍和原来的SPRAGUE电容一样,是蓝色的,不过现在也变成了日本化工的棕色.在日本化工的外皮包装上,都有一个扁的盾牌图案,里面有N

15、ippon Chemi Con,Nippon在上,Chemi Con在下,但是美国化工也就是思碧厂生产的只有盾牌图案,里面没有字.思碧被日本收了后,迅速按照日本化工的标准进行生产,导致质量明显不如思碧时代,首先同型号电容的体积就明显缩小,ESR、Irac等几项参数也打了折扣,价格便宜了许多.90年代初期.我开始对音响产生了兴趣,记得那时候邮购的电路板上经常可以看见美国化工的产品,可见那时候它的知名度还可以维持,但现在是维持不住了,现在的产品中很少能看见美国化工的产品.现在日本化工和美国化工的产品非常多,世面上的二手电容也很多,但是日本化工和美国化工的电容的使用寿命普遍不长,而且使用温度的上限一

16、般在85左右,大家在购买这些产品时候一定要小心.我在一些二手的网站上看见一些黑心的*商居然把一对普通的日本化工产的400伏400u的二手电解电容卖到30元一对,居然还有听友去买,想这样的电容其实不会超过2元钱.据说正宗的思碧电容SPRAGUE声音沉稳有力、刚韧并举,跟相同容量的其他品牌相比较,SPRAGUE的声音会更加 丰厚温和,同时不失阳刚,通俗一点说就是柔中带刚.非常优秀的动态表现也是SPRAGUE的特色,但在我自己使用的过程中,发现自己试验的感受和资料上记载的还是有一定的出入的.绝版的36Dx型在DIY发烧友中口碑比较好.日本化工的产品lxz系列较好. 在滤波用电解电容中,能够跟SPRA

17、GUE叫劲的不多,但有一个品种完全敢和思碧叫板,那就是我们下面说的RIFA.在本人使用过的电解电容中,本人认为RIFA是天下第一!RIFA是瑞典一个具有60多年历史的老牌名厂.以空心或黑体大写字母“RIFA”为其商标特征. 有意思的是除去少数极品器材中偶尔可以看到RIFA那乳白色的身影外(例如Gryphon的DM- 100以及REF-1等旗舰功放;Mark Leivenson、Cello也少有使用),其他品牌中还真的很少见到.原因无他,RIFA的价格太贵了.作为DIY发烧友为求靓声可以一掷千金,而作为生产厂家就不得不考虑成本因素了.RIFA电容有最优异的指标,最长的使用寿命和最昂贵的价格,别的

18、电容用上7-8年已经行将就木,但是RIFA电容用上7-8年还是像新的一样,台湾的听友文章中写到:人到中年经济条件好了,终于舍得买几个RIFA电容使用了,然后用到自己死,这几个电容还好好的. RIFA的 涟波电流Irac 、等效串联电阻ESR 等效电感等指标达到了目前所有电容中的最高水平.RIFA电容内 部的等效电感和等效电阻都非常的低,他所提供的电流非常大,充放电的速度极快,因此它 能应付强大的动态以及低频所需的大电流.相对于功放在低频大动态时的表现就不言而喻了.更可贵的是他的高频之靓少有匹敌.RIFA电容的声音一身“富贵相”,相同容量的电容低频的下潜没有思碧深,量感上也没 有思碧来的多,但是

19、质感相当好,富有弹性,松而不肥、荡而不浑.中频段的形体质感饱满 坚实而不硬,高频段顺滑细腻、良好的空气感、丝丝入扣的分析力也是RIFA 的特点.被誉 为“极品中之极品”当之无愧.RIFA电容特别适合数字电路的电源滤波中,可以降低数码味.笔者打磨CD机时,将其应用于数 字部分的滤波电路,效果真的是非常好.这一点笔者感触很深.以笔者使用的经验看,RIFA电容不费吹灰之力 日制“补品”电容,打得落花流水.它的表现已不局限于高、中、低三频的改善,无论速度、动态、质感、密度,是一种整体素质的提升.真是一分钱一分货,贵的有道理.好在目前知道这个电容的听友不多,目前二手货的价格还没有炒得太离谱.这个品牌的电

20、容我用过十多种,其中电解电容用过2个系列5-6种. 还可以称为世界名牌的电容是德国著名的ROE电解电容,这个品牌的电容我用过7-8种,其中两款是电解电容.网上的资料说ROE电解电容在可以和SPRAGUE电容相比美,二者可说是欧美主力音响品牌中唯二的选择,但是对这种结论笔者不敢苟同.笔者认为ROE电解电容和RIFA电容还是有很大的差别的.欧洲的音响器材ROE电容用得很多,各种卧式立式电容在电路板上经常可见.说到SPRAGUE电容与ROE电容在HI-END 音响器材中的代表性,可以Krell的扩大机来做为典范,Krell的功率扩大机主滤波电容是sprague电容,输入级电垦放大与驱动级的电容器,便

21、采用了ROE.Krell的前级以及数位器材也是依样画葫芦,特别的是Krell的前级以及数位器材里所用的ROE电容都一定采用一种猪肝色塑胶壳包装,EK材质的品种.ROE电容在以前大部份是金黄色的外皮包装,装在机箱内部线路板上金黄一片煞是好看,令人不由得联想起泛著黄金般光泽的音质与音色,澳洲有一ROE电容作为主滤波电容,在造型设计时并特别将电容器外露出来,以增加器材本身高级的质感.不过近来的ROE 电容,小数值的电容外包装已经改为黑色了,但黑色的ROE电解电容我还没有用过.其中标注为DIN-41 238型号的声音最靓. 上面简单地介绍了几个世界级的品牌电容,有些是从网上的摘来的,有些是我自己的感受

22、,一切都是为了让大家更好的了解这些品牌,希望不算是抄袭. 为大家介绍一些我使用过的名牌电解电容. 思碧的电解电容我只用过1种.那是80年代初期的D500那一款.这款电容是银色的金属外壳,两头出引线,红色的一头为正,是25伏1000u的.其外形和国产的cj-10电容很接近,但是要比那个电容大一些,拿到手里分量不太足,显得轻飘飘的.试音发现,这款电容的高频部分表现不那么突出,显得过于温暖,解析力不强,资料上说对那些本就朦胧不透的器材选用SPRAGUE时,校声过程中可能会麻烦一些,而对于那些中频干薄、高 频刺亮的器材,SPRAGUE就会英雄大有用武之地了.这个结论我是同意的.这款电容的低频也不太好,

23、解析力和力度都不太令人满意,我不知道它使本身就如此还是太老了.但该电容的中频给我留下了很深的印象,它的中频非常舒展,令人非常放松,很像是一个天真烂漫的小姑娘,尤其像村姑.思碧的薄膜电容的中高频也非常疏松自然,和胆机搭配可以使胆气四溢,胆机高手首选思碧电容,是有他的道理的. 相比世界上其他品牌的电容,RIFA电容的电解电容的品种相对来说很少,常见的也就是PEH-169,PEH-124,PEH126,还有PEG系列.两者的不同在于脚的排列.具体参见其网站. ( RIFA的电容从来不标什么LONG LIFE(长寿命)和for audio(音响专用),但是寿命都很长而且声音都那么好,这和其他的厂家形成

24、了鲜明的对比,在以上3个系列中,PEH-124的使用寿命最长,其网站提供的技术资料明确显示,该系列的使用寿命在30年,而PEH-169的使用寿命较短,标明的为10年.PEH-126的标称温度最高,可以高达150度.从网站上提供的参数看,这三个产品似乎并不是并行的产品,而是上下互相补充的产品.如PEH-124系列的耐压和容量都不大,那些大容量高压的品种都在PEH-169中出现.RIFA的产品外面都有一个比较厚的塑料绝缘套.PEH-169系列的电容是两个脚,接线要用螺丝固定.而另外两个系列的有三个脚,中间一个为正,两边各有一个为负,其外壳为负.横向引脚得就比较简单了,一个为正,一个为负.另外要注意

25、的是PEH-169系列的电容里面有大量的电解液,摇起来哗哗响,一般来说要起来不响的,其使用寿命可能就不会太长了. 我最先使用的RIFA电容是PEH-124的40伏1000u的电容,我用的是1995-1996年的产品.我用每组四个并联凑成4000u为CD的数模转换和运放供电.效果极佳.其效果主要表现在以下几个方面:1,音色极为优美,各音域表现异常全面,几乎无懈可击.2,速度非常快,决不拖泥带水,让你想起法拉利的赛车,该电容在小动态时优美动听,在大动态时从容不迫,轻而易举的完成爆棚,而且力度,音场让人都非常满意,你都想不明白这百万雄兵是从哪里冒出来瞬间又躲到了哪里.3,细节非常丰富,表达非常细腻,

26、在我用过的这些名牌电容中,这款电容是最具有胆味的产品,有网友说该电容是去除数码声的利器,对此我完全赞同.思碧的电容本身胆味不浓,但可以和其他的元件配合,将胆气烘托出来.但这款电容本身就具有浓郁的胆气.该电容的好处不是用几句话就能说明的,我个人愿意用天下第一,无懈可击来对其做出评价.如果硬要找点其弱点的话,我觉得这款电容比较挑电,和含银的线搭配效果最好,和铜线搭配效果就差些,之前的供电部分越好,电容的效果就发挥的越好.另外就是这款电容的体积较大,在石机上用还还说,但是用在胆机上就比较困难了.因为胆机滤波电容的直径一般35mm,但是rifa的胆机电容的直径太粗,很难安装.这款电容几乎不发热.此前我

27、的CD机原配的电容为nichicon(蓝精灵)电容,是muse系列,是一款音响专用电容,但是使用半个小时后,电容就非常热了,长期使用,烘得上盖板都温温的,但是,RIFA的多款电容无论怎么使用都没有一丝热量. RIFA电容的品质如此之好,到底是怎么做出来的了,总于有一天我忍不住好奇,忍痛拆了一个电容.很费劲的从引脚处拆开电容后,发现里面有一个很粗的纸卷,把电容里面撑的满满的,里面还有一些淡黄的液体,把纸筒挑出来后展开,发现其结构为两层纸和两条铝箔,一条铝箔为银色的,另一条为暗灰色的,纸和铝箔的宽度比135胶卷稍窄,长度约为1米左右,其中的纸带为白色,和中国的宣纸很接近,但是其质地比中国的宣纸更加

28、细腻均一.据说该电容的音色和这种纸有很大关系,这种纸只有马来西亚生产,Cerafine系列的电容就使用了这种纸. 我是后来拿到的拿到了PEH-169,拿到了PEH-169后,我一时竟然没有兴趣试听.因为这款电容是1982年产的,而且其外面的塑料壳磨的很厉害,显得非常旧,想想该电容的标称寿命只有10年,因此我也没有什么兴趣再试听这款电容了.偶尔有一天又看见了这几个电容,心想反正也没事干,不妨试试吧.安装后开机,其表现令人大吃一惊,其表现居然也那么出色.褒熟后再听,感觉其音场更加宏大,更加宽厚,其音色要比124系列温暖,更加宽厚和从容不迫.和思碧的薄膜电容相配,胆色过人.其低频也更有力度,在音场的

29、营造方面,该电容做得非常好,各种声音定位准确但又不过分分离,音乐的整体感非常好,面对这该电容营造出的声音,有置身于融融月光之中的感觉.都20多年前生产的产品,现在的表现还那么好,真不知道这种电容是怎么造出来的.当然这款电容和124系列相比,在中高频部分有一些不足,解析力和通透性略差,声音也不是太细腻,不知道该电容就是如此还是时间太久的缘故.我感觉就我手上的产品来看,169系列的产品更适合在功放上使用. 我用过的ROE的电解电容有两种.ROE电解电容具有鲜明的特点,其声音和银线的声音很接近,非常华丽,解析力高的惊人.其定位异常准确,高频非常顺滑.其低频下潜的很深.对于一个世界有名的电容,其低频下

30、潜的很深,这并不出乎我的意料,但是其低频居然比RIFA下潜的还深,这是我没有想到的.但是其低频的力度不如RIFA控制得好,显得有些浑浊,低频得质感也不如RIFA,如果听交响乐,那么roe电容是首选,各个乐器的定位很清晰,表现的从容不迫,再复杂的音乐也可以交代的清清楚楚.roe电容是追求hifi效果的听友的首选,从技术的角度来讲,roe是难得的作品,但是其过于精确,导致其音乐性打了一定的折扣,听ROE的音乐,你很难有融到音乐中的感觉,你可以明显感觉到你和音乐之间的距离.太精确的东西就没有诗意了,哲学家狄德鲁说得一点不错.ROE和德国的WIMA都和德国人很相似,都很技术化,但是缺乏诗意.ROE的电

31、容也基本上不发热,用很长时间后摸着还是凉的.但是ROE的电容上面不些出厂日期,这样很难判断其未来还能用多少年. ELNA电容我用过Silmic, ForAudio 和longlife系列. ELNA (参见网站http:/www.elna- 史,可以说是日制电容业的老大.跟欧美一些名牌电容的外包装所不同的是ELNA喜欢在不同 型号之间,使用不同的彩色外壳封装,闪闪发亮刹是好看.ELNA的音频专用电解电容也不是 等闲之辈,在很多中、高档器材上都可以觅见他的影踪.特别是在高档日产器材上,几乎是 ELNA音响专用电容的天下,例如DENON的旗舰CD、顶班功放,SONY的顶级SACD、CD、功放, M

32、ARANTZ、金嗓子的顶班器材,欧洲的“音乐之旅”功放等等不一例举. 在我用过的ELNA电容中,longlife系列表现一般,根本无法和欧洲货抗衡.Cerafine系列我没有用过,但从其网站大的资料来看,它采用和RIFA类似的原料和制造工艺.Silmic是一款值得一说的产品.SILMIC为为无氧铜引出脚,据说内部使用了蚕丝,该电容的介质损耗角t g &特别低,几乎达到MKP电容的数值.特别适合作级间耦合.该款电容的有些指标和rifa不相上下,甚至好于RIFA,但是蚕丝的使用注定了它的声音会稍硬一些,我觉得这款产品是为数不多的可以和RIFA一拼的电容,但是它缺乏RIFA所具有的细腻和胆气,它的高频很顺滑,但是过于顺滑,反而缺乏一种贵气.日本可以造出最好的工业品,但是造不出最好的艺术品,这一点在电容上也可以反映出来.建议听友在找不到薄膜电容做耦合电容时