電容器電介質(zhì)的性質(zhì)
發(fā)布時間:2008/11/11 0:00:00 訪問次數(shù):2087
從本質(zhì)上講,電容器是由被稱為電介質(zhì)的絕緣物質(zhì)分開的一對金屬板或電極構(gòu)成的。以法拉為單位的電容量由下式?jīng)Q定:
式中,k是(相對)介電常數(shù);a為以m2為單位的極板面積;d為以m為單位的極板間距?諝獾模ㄏ鄬Γ┙殡姵(shù)為1。因為電容值正比于介電常數(shù),所以選用的電介質(zhì)類型將極大地影響電容器的尺寸。
一個實際的電容器可用如圖(a)所示的等效電路來表示,其中l(wèi)s表示串聯(lián)電感,rs表示串聯(lián)電阻,rs表示并聯(lián)電阻,這三個參數(shù)都是電容器的寄生因素。如果假定ls可以被忽略,且rs為無限大,則該等效電路的等效阻抗可由圖(b)所示的r,和容抗xc的矢量和求出。rs,通常被稱為等效串聯(lián)阻抗(esr:equivalent serles reslstance)。
耗散因數(shù)是電容器的一個重要特性,它等于電容器品質(zhì)因素q的倒數(shù),由下式定義:
圖 電容器的等效表示
式中,f為工作頻率。耗散因數(shù)是一個重要優(yōu)良指數(shù),應(yīng)該盡可能小。在選頻lc濾波器中支路的q值要求很高,則更應(yīng)如此。只有當(dāng)電容的q值比電感的q值高許多時,總的q值才不會降低。
功率因數(shù)是另一個重要優(yōu)良指標(biāo)。參考圖,功率因數(shù)定義為:
假設(shè)電容器的q值大于10,則可認(rèn)為d=pf=1/q。有時也把耗散因數(shù)和功率因數(shù)表示為百分?jǐn)?shù)的形式。
圖中的并聯(lián)電阻rp通常被稱為絕緣電阻,它因電介質(zhì)漏電電流而得名。通常使用的優(yōu)良指數(shù)是時間常數(shù)rpc以mω·μf為單位給出。為了方便,經(jīng)常將所有損耗合并為一個與電容并聯(lián)的電阻,由下式給出:
溫度系數(shù)(tc)表示電容量隨溫度的變化,常表示為每攝氏度的百萬分之幾(ppm/℃)。對一個穩(wěn)定性要求很高的濾波器來說,該參數(shù)是極為重要的。tc值應(yīng)盡可能小,或規(guī)定為某一固定值,使它與符號相反的電感或電阻的tc抵消。自然,一種介電材料有一個允許的工作溫度范圍,超出這個范圍,就會發(fā)生永久性分子變化。
電容器的另一重要參數(shù)是返回偏差。它定義為在電容器經(jīng)受溫度循環(huán)后,產(chǎn)生的電容量偏差。若要求濾波器經(jīng)受溫度變化后,仍能長期保持穩(wěn)定,則返回偏差必須很小。
表總結(jié)了許多常用電容器介電材料的性質(zhì)。
表 電容器介質(zhì)特性表
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
從本質(zhì)上講,電容器是由被稱為電介質(zhì)的絕緣物質(zhì)分開的一對金屬板或電極構(gòu)成的。以法拉為單位的電容量由下式?jīng)Q定:
式中,k是(相對)介電常數(shù);a為以m2為單位的極板面積;d為以m為單位的極板間距。空氣的(相對)介電常數(shù)為1。因為電容值正比于介電常數(shù),所以選用的電介質(zhì)類型將極大地影響電容器的尺寸。
一個實際的電容器可用如圖(a)所示的等效電路來表示,其中l(wèi)s表示串聯(lián)電感,rs表示串聯(lián)電阻,rs表示并聯(lián)電阻,這三個參數(shù)都是電容器的寄生因素。如果假定ls可以被忽略,且rs為無限大,則該等效電路的等效阻抗可由圖(b)所示的r,和容抗xc的矢量和求出。rs,通常被稱為等效串聯(lián)阻抗(esr:equivalent serles reslstance)。
耗散因數(shù)是電容器的一個重要特性,它等于電容器品質(zhì)因素q的倒數(shù),由下式定義:
圖 電容器的等效表示
式中,f為工作頻率。耗散因數(shù)是一個重要優(yōu)良指數(shù),應(yīng)該盡可能小。在選頻lc濾波器中支路的q值要求很高,則更應(yīng)如此。只有當(dāng)電容的q值比電感的q值高許多時,總的q值才不會降低。
功率因數(shù)是另一個重要優(yōu)良指標(biāo)。參考圖,功率因數(shù)定義為:
假設(shè)電容器的q值大于10,則可認(rèn)為d=pf=1/q。有時也把耗散因數(shù)和功率因數(shù)表示為百分?jǐn)?shù)的形式。
圖中的并聯(lián)電阻rp通常被稱為絕緣電阻,它因電介質(zhì)漏電電流而得名。通常使用的優(yōu)良指數(shù)是時間常數(shù)rpc以mω·μf為單位給出。為了方便,經(jīng)常將所有損耗合并為一個與電容并聯(lián)的電阻,由下式給出:
溫度系數(shù)(tc)表示電容量隨溫度的變化,常表示為每攝氏度的百萬分之幾(ppm/℃)。對一個穩(wěn)定性要求很高的濾波器來說,該參數(shù)是極為重要的。tc值應(yīng)盡可能小,或規(guī)定為某一固定值,使它與符號相反的電感或電阻的tc抵消。自然,一種介電材料有一個允許的工作溫度范圍,超出這個范圍,就會發(fā)生永久性分子變化。
電容器的另一重要參數(shù)是返回偏差。它定義為在電容器經(jīng)受溫度循環(huán)后,產(chǎn)生的電容量偏差。若要求濾波器經(jīng)受溫度變化后,仍能長期保持穩(wěn)定,則返回偏差必須很小。
表總結(jié)了許多常用電容器介電材料的性質(zhì)。
表 電容器介質(zhì)特性表
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)