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福州穿心电容器的分类及典型应用和安装方式!

来源:www.ktemi.cn 发布时间:2021-03-03 返回
   穿心电容器是一种三端电容,本质上属于陶瓷电容器,由于直接安装在金属面板上,接地电感比普通电容器小得多,引线电感更可以忽略不计。由于输入输出端被金属板隔离,穿心电容器从结构上消除了高频耦合,这种低通高阻特性能提供近乎理想的滤波效果。
   

穿心电容


   穿心电容器结构并不复杂,由内外电级和陶瓷组合出一个(C型)或两个电容(Pi型),就构成了简单的穿心电容器。其工作电压可达2000VDC,其中管式穿心电容器因同轴性结构,即使10GHz频率也不会产生明显的自谐振。
   
   由于采用陶瓷介质,穿心电容本身属于一种陶瓷电容器,其高频滤波效果比普通陶瓷电容器要好很多。同普通陶瓷电容器一样,穿心电容容量会随环境温度变化而变化,并影响滤波器的滤波截止率,因此应用中需要选择合适的陶瓷介质。
   
   其中,滤波电感一般采用铁氧体材料,以便与穿心电容组合起来,形成复合滤波器,但需注意铁氧材料在大电流下的磁饱和,以免影响降低滤波器效能。在高性能滤波器中,也采用线绕电感。
   
   穿心电容器分类
   
   作为一种低通EMI无源器件,穿心电容器可有效控制传输信号线、电源线中的传导干扰信号和辐射干扰信号。
   
   按频段,穿心电容器可划分为低频、高频、甚高频和微波滤波器。
   
   按安装方式,穿心电容器分螺纹紧固和焊接紧固。
   
   按介质材料,穿心电容器可分为陶瓷管式、陶瓷片式、有机薄膜式等。
   
   按电路结构,穿心电容器可划1分为C型、L型、I型、T型、双L型、双π型、双T型等。其中,C型结构能避免高频对地的噪音干扰的低自感应装置,成本低廉,适合应用于高阻抗源和高负载的场合;L型结构带有电感元件和电容元件,这种典型用于带有低阻抗源和高阻抗负载的电路中,反之亦然;Pi型由两个电容元件和在两个电容元件之间的一个电感元件组成,对阻抗源和负载均表现为低阻抗,相较C型、L型结构提供更好的高频滤波性能;T型滤波器包括两个电感器和电容器,两端都是高阻抗,插入损耗性能和π型滤波器相似,但是它不易出现“振铃”现象,可以用在开关电路;π型滤波器包括两个电容器和一个电感器,其输入和输出都呈低阻抗;双T型电路因为元件多,插入损耗特性比C型和LC型更好,但是在开关电路中,可能会出现“振铃”现象。
   
   穿心电容器应用
   
   在实际应用中,需要面对的高频噪声往往高达数百MHz甚至1GHz,这时普通电容无能为力,必须使用穿心电容才能有效地滤除。将穿心电容安装在金属面板上,能起到高频隔离的作用。
   
   但是,由于穿心电容怕高温和温度冲击,焊接时困难较大,非常容易损坏,而且很难修复。而且,设备内部强弱电混合安装、数字逻辑电路混合安装的情况越来越多,电路模块之间的相互骚扰成为严重的问题。一个行之有效的方法是,用金属隔离舱将不同性质的电路隔离开,让所有穿过隔离舱的导线通过穿心电容器,否则会造成隔离失效。
   
   以下是穿心电容的几个典型安装方式:
   
   1)焊接式穿心电容:用于狭小空间应用,如滤波信号、数据线和AC电源线等。这种安装电路结构有C型、Pi型、L型,额定电压达1000VDC,还能防止安装时的回流。
   
   2)树脂密封螺纹式:这种安装在坚固外壳的两端用树脂密封,螺母和垫圈可以很方便地安装到通孔位置,能提供良好的环境保护。这种安装电路结构有C型、L型、Pi型,主要用于信号、数据线、DC电源线滤波等,耐压达2500VDC/240VAC,其中微型挤压安装或螺装是应用在不宜焊接时的理想选择,适合微波及其他高频应用。
   
   3)高电流高电压树脂密封:主要用于高压电源、坚固螺栓式结构,如高流开关式电源、DC充电系统,承受电流可达100Amps,电压可达2500VDC和240VAC@400Hz
   
   4)高性能玻璃密封:具有优良EMI滤波性能,插入损耗范围0.01MHz-10GHz,大电压400VDC/240VAC@400Hz,大电流30Amps,适合恶劣环境和苛刻要求应用,如火箭点火装置、飞机、军事通讯、医疗设备、多段式滤波。这种安装电路结构及形状有C型、L型和Pi型,一般选择电容量NPO、X7R、Z5U等温度特性得到1pF-1μF穿心电容器。