怎样选择与使用电容器

当你步入电子元件市场，将会看到形形色色的电容器产品，它们不仅外形各不相同，结构和性能也互有差异。少年电子爱好者常常问起：电容器有哪些类型？各种电容器有什么不同的特点？怎样合理选择与正确使用电容器？本文将向初学者谈谈有关电容器的应用知识。

尽管电容器的品种繁多，它们的基本结构却很简单。两块金属薄片，中间用绝缘的物质隔开，就构成了电容器。两块金属薄片叫电容器的极板，中间的绝缘物质称为介质。由于电容器的电气性能、结构和用途与介质有密切的关系，所以电容器的产品多按介质不同分成多种类型，常用的有以下几种：

1．纸介电容器（CZ系列）

纸介电容器是用特制的电容器纸作为介质，铝箔或锡箔作为极板，卷绕成圆柱形，接出引线，再经过浸渍，用外壳封装或环氧树脂灌封而成。它的外形和结构示于图1中。这种电容器的特点是工艺简单，成本低，由于介质的厚度较小（一般仅6～20μm)，而且纸有较高的抗张强度，可卷绕成容量大、体积小的电容器。它的缺点是热稳定性差（最高工作温度为85°C～100°C），吸湿性大，不适合在高频电路中使用。

2．瓷介电容器（CC系列）

瓷介电容器用高频瓷作介质，并在其两面敷上银层作为极板。常做成圆片形、管形、迭形等（图2）。陶瓷材料具有优异的电气性能，稳定性极好，耐热，（可耐受500°C～600°C），耐化学浸蚀，高频损耗极小，适合在高频和超高频电路中应用。又由于它体积小，价格低廉，特别受到电子爱好者的青睐。它的缺点是容量不大（一般在几皮法到几百皮法范围），且机械强度低，易碎、易裂。

3．有机薄膜电容器（CB、CL系列）

薄膜电容器以铝箔作为电极，聚苯乙烯或聚四氟乙烯为介质，卷绕成圆柱形，经过缩合而成。常用的聚苯乙烯电容器，具有绝缘电阻高，温度稳定性好，漏电小，耐化学药剂浸蚀，体积小，价格便宜等一系列优点，用途十分广泛。缺点是耐热性差（上限温度仅55°C），耐潮性也不好。聚四氟乙烯电容器可以在高温环境（－55°C～+200°C）下工作，绝缘电阻较高，吸湿性小，机械性能好，是比较理想的一种薄膜电容器，但价格高，制作工艺复杂，限制了它的广泛应用。薄膜电容器的外形示于图3。

4．电解电容器（CD、CA系列）

电解电容器是电子爱好者使用较多的一种电容器。它的介质是一层极薄的附着在金属极板上的氧化膜。金属极板的材料有铝、钽、铌等，附着有氧化膜的极板为阳极极板，阴极则是液体、半液体或胶状的电解液。所以，电解电容器大多属于有极性电容器。图4绘出了铝电解电容器的外形及结构。将电解电容器接入电路时，一定要注意它的正负极性，如果接反，电解作用将倒施而行，使电容器很快过热，发生击穿损坏。

铝电解电容器的优点是电容量很大，可达几千微法，但耐压较低，一般不超过几百伏，漏电大，电容量不稳定，随温度和使用时间会有明显变化。由于它的价格便宜，应用十分广泛。钽电解电容器的优点是性能稳定，可以制成容量大体积小的超小型元件，工作温度可达200°C，缺点是价格昂贵，耐压较低（工作电压6～63V）。

除以上电子爱好者常用的几种电容器外，还有云母电容器、玻璃釉电容器、真空电容器等。此外，还有电容量可以在一定范围内调节的可变电容器、半可变电容器，示于图5中。

电容器的电气参数很多，本文仅介绍电子爱好者选用电容器时必须考虑的几个参数。

1．电容量和容许误差

我国生产的各种电容器，电容量的大小已经实现了标准化和系列化，如下表所示。例如，表中所列数字“4.7”，可以是470pF，也可以是4700pF，还可以是0.47μF，等等。

电容器标称容量的容许误差一般分为三极，常用字母表示：M表示容许误差为±20%，K表示±10％，J表示±5％等。

2．工作电压

电容器中的绝缘介质，只能耐受一定的直流电压或交流电压，超过规定的工作电压（又叫额定电压），就可能将介质击穿，造成电容器的损坏。电容器的工作电压一般都标在它的外壳上。

3．绝缘电阻

绝缘电阻是用来衡量电容器漏电程度的技术参数。绝缘电阻大小决定于所用介质的品质、几何尺寸、环境温度和湿度等多种因素。绝缘电阻降低意味着漏电流变大，介质损耗增加，电路的工作状态受到破坏，严重时会由于发热、温度升高而导致热击穿。

电容器性能的测试一般要使用专门的仪器，在业余条件下也可以用万用表粗略地判断电容器的好坏，方法如下：

1．绝缘电阻的测试

使用万用表电阻挡的高欧姆挡位，测量无极性电容器两根引线之间的电阻值——介质的绝缘电阻，一般应接近无穷大，如图6所示。如果测得的电阻值小于1MΩ，说明电容器有明显漏电或介质已击穿损坏，不能继续使用。

若使用兆欧表（又叫绝缘电阻表或摇表）测量电容器的绝缘电阻，可以测出较为准确的绝缘电阻值。但应注意，所用兆欧表中的直流发电机的电压不能超过电容器的耐压，否则会将电容器击穿。

2．估测电容量

使用万用表电阻挡的高欧姆挡位，可以大致估测电容器的电容量，如图7所示。将两表笔同时接触电容器两根引线，应能观察到表针会轻轻摆动一下，然后回到原位。将红、黑表笔对调一下，再次测试，表针又会摆动一下，并比第一次摆动幅度稍大，然后又返回原位。这是利用了电容器的充电和放电作用估测电容量的简易方法。电容器的电容量越大，充电电流越大，指针摆幅也越大。对于0.01μF以下的电容器，这个现象就难观察到了。

3．电解电容器的测试

由于电解电容器容量较大，很适合用万用表估测电容量。当电容量在几十微法以上时，可以选用低欧姆挡位进行测试（图8）。值得注意的是，测试电解电容器时，表针通常不能返回“∞”的位置，说明电解电容器普遍存在着一定的漏电，只要漏电不是很大，并不影响使用。

如果电解电容器的极性标志不清无法判别时，也可以用万用表测找，按上述方法分别测量正向和反向电阻，两次测量中电阻值较大的一次，黑表笔接触的就是正极。(宋东生)