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有极性电容和无极性电容的区别

2016-5-11 18:21| 编辑:电工学习网| 查看: 17228| 评论: 0

  有极性电容和无极性电容在性能、原理结构上的区别。
  1、原理上相同。
  (1)都是存储电荷和释放电荷;
  (2)极板上的电压(这里把电荷积累的电动势叫电压)不能突变。
  (3)区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。
  反过来讲,人们根据生产实践需要,实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。随着科学技术的发展和新材料的发掘,更优质、多样化的电容器会不断涌现。
  2、介质不同。
  介质是什么东西?说穿了就是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多采用电解质做介质材料,通常同体积的电容有极性电容容量大。另外,不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。无极性电容介质材料也很多,大多采用金属氧化膜、涤纶等。由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。
  3、性能不同。
  性能就是使用的要求,需求最大化就是使用的要求。如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话,而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。所以作为滤波只能使用有极性电容,有极性电容是不可逆的。就是说正极必须接高电位端,负极必须接低电位端。一般电解电容在1微法拉以上,做偶合、退偶合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉以下,参与谐振、偶合、选频、限流、等。当然也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。无极性电容种类很多,不一一赘述。
  4、容量不同。
  前面已经讲过同体积的电容器介质不同容量不等,不一一赘述。
  5、结构不同。
  原则上讲不考虑尖端放电的情况下,使用环境需要什么形状的电容都可以。通常用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用的很少。无极性电容形状千奇百变。像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,看在什么地方用了。当然还有无形的,这里无形指的就是分布电容。对于分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。
  理想的电容,本来是没有极性的。但是在实际中,为了获得大容量,就使用了某些特殊的材料和结构,这就导致了实际的电容有些是有极性的。常见的有极性电容有铝电解电容,钽电解电容等。电解电容一般是容量相对比较大的。如果要做一个大容量的无极性电容,就没那么容易了,体积会变得很大。这就是为什么在实际的电路中,为什么会有那么多的有极性电容了——因为它体积比较小,同时又因为这样的电路中电压只有一个方向,所以有极性的电容就能派上用场。我们使用有极性的电容,就是避开它的缺点,利用它的优点。我们可以这样来理解:有极性的电容实际上是一个只能按一个电压方向使用的电容。而无极性的电容,则两个电压方向都能使用。因此,单从电压方向这一点上来说,无极性的电容是比有极性的电容要好的。
  电解电容器,最基本的结构是有极性的。这是由生产工艺决定的。电解电容的原理特性,跟无极性电容比较,容易用较少的材料和较小的体积实现大容量。但是由于有极性,只能在带有一定直流分量应用,不宜用于纯交流,并且电解电容的极性要顺应直流分量的方向,不能反接使用。
  电解电容器的另类品种,是无极电解电容器。这种电解电容器也能象普通无极性电容那样用于纯交流,并且相同体积下比电容器可以做得更大容量,但体积要比相同容量的有极电解要大一倍左右。由于毕竟是电解电容的技术,所以它的交流特性不能完全跟电容看齐,界于电容与电解之间。相对于电容和有极电解电容,无极电解电容使用条件比较苛刻。而应用时要更多地把它当电解来看待。
  从上面的分析可以看出来,使用无极性的电容代替有极性的电容是完全可以的——只要容量、工作电压、体积等能满足要求即可替换。
  有极性电容是指电解电容一类的电容,它是由阳极的铝箔和阴极的电解液分别形成两个电极,由阳极铝箔上产生的一层氧化铝膜做为电介质的电容。由于这种结构,使其具有极性,当电容正接的时候,氧化铝膜会由于电化反应而保持稳定,当反接的时候,氧化铝层会变薄,使电容容易被击穿损坏。所以电解电容在电路中必须注意极性。普通的电容是无极性的,也可以把两个电解电容阳极或阴极相对串连形成无极性电解电容。
  电解电容串联就是无极性电容对吗?
  两个电解电容并联当然不行。两个电解电容串联如果不加适当的偏置电压仍然不行。加偏置电压则相当复杂,尤其是该电容(两个串联)两端均不接地的情况(偏置电压必须浮动)。考虑到加偏置电压的复杂性,不如不用这个方法:将两只电容负级相连,在两只电容上并上大电流二级管,二级管正接电容负,二级管负接电容正并联当然还是有极性的,如果反并联的话,是无极性的了,不过是不能用的无极性。如果反向串联,也不可取,如果你去做下试验,会发现必定有一个电容承受反压,如果电压较大就会炸掉,除非你加特别的措施,总是让电压加在承受正压的电容上。
  印象中看过一个杂志,说两个相同容量的电解电容可以串联,但是必须反响并联一个二极管以防止电解电容反相击穿,我用过,效果还可以。
  加了二极管后,如果是用来滤波还可以,但用来隔直通交肯定不行。因为电解只充不放电。
  两相同的电解电容反向串联代无极性可以,容量不变。
  电解的介质损耗很大,要接到大幅降低电压后的交流电路中方可。否则,不是烧,就是炸。

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