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電容器損壞在開關電源中出現的故障現象

電容器的損壞、失效有以下幾種情況：

1）電容內部的短、斷路損壞，故障現象是燒開關管及其他限流元器件，如保險與開關電源中的限流電阻。電容短、斷路損壞工作在高電壓、大電流（例如彩電的開關電源、行輸出電路）中的濾波電容器，當因某種原因使電壓升高，并超過其耐壓值時，使之擊穿短路損壞，或由于整流二極管損壞后使有極性的電解電容器相當于工作在交流電路中，在較大的反向漏電流下發熱而短路損壞。容量大（1μF以上）的固定電容器可用萬用表的電阻檔（R×1000）測量電容器兩電極，表針應向阻值小的方向擺動，然后慢慢回擺至∞附近。由于短路時流過電容器的電流很大，一般電容器都會爆裂或使其封口膠塞脹出。濾波電容短路后，常出現保險絲或限流電阻燒斷、電源厚膜塊或開關管、整流管擊穿之類的故障。主要表現為整機“三無”，這種故障在各類開關電源中帶有共性。

2）電容器容量降低引起的低效或輕微漏電，其故障現象是電視圖像“S”形扭曲或行不同步現象，對于現在的用IIC總線的電視機出現一些特別的故障現象，如果因影響使同步牌臨界狀態，伴音大可能影響到電視機的質量，使得伴章隨時出現。主要原因是電容器的參數改變，但沒完全失效，在一定程度上還有作用，但達不到應有的作用，使得現有的故障現象出現。當表筆剛接通時，表針向右偏轉一個角度，然后表針緩慢地向左回轉，最后表針停下。而且此類故障不好判斷與排除。

3）電容器容量消失引起的失效、完全漏電或爆漿，是電源中電容出現故障后難判別與維修的故障，因為測量電容器件，用萬用表測試一切正常，但將電容安裝在電路上后，電容的容量就完全消失，這是電路中難維修的軟故障之一，即元器件不能承受電壓，一有電壓的存在，容易就完全消失。它的實質是產生一個交流支路來把不需要的能量從易受影響的區域泄放掉。

為了研究、解決以上這些問題，后來發展起來了一門學科 EMC。若想更深入了解，讀 者可以去研讀一下鄭軍奇的《EMC 電磁兼容設計與測試案例分析》，有些例子相當經典。

（1）去耦。當器件高速開關時，把射頻能量從高頻器件的電源端泄放到電源分配網絡。 去耦電容也為器件和元件提供一個局部的直流源，這對減小電流在板上傳播浪涌尖峰很有 作用。

（2）旁路。把不必要的共模 RF 能量從元件或線纜中泄放掉。它的實質是產生一個交 流支路來把不需要的能量從易受影響的區域泄放掉。另外，它還提供濾波功能（帶寬限制）， 有時籠統地稱為濾波。

眾所周知，高頻設計過程中總是需要功率因素足夠高，但是由于電感性負載的存在，往往事與愿違，這時提高功率因數的常用方法就是給電感性負載并聯電容器。由于制造工藝的原因，會造成大電容的分布電感比較大，導致高頻性能不好，而小電容則剛剛相反，So，如果為了讓低頻、高頻信號都很好地通過，那么就可以采用一個大電容再并上一個小電容的方式（其實這已經是司空見慣的PCB布局之一了）。必須定期對電容器組上的接觸點進行仔細檢查，如發現松動應及時修復。在處理旁路電容時需要注意一個問題，就是旁路電容的頻率越高時，受到引線電感成分的影響也越大，因此一般建議使用貼片電容。

電容器的主要參數

電容器的主要參數有標稱電容量和容差、額定電壓、絕緣電阻、損耗率，這些參數主要由電容器中的電介質決定。電容器產品標出的電容量值。電子電路中，只有在電容器充電過程中，才有電流流過，充電過程結束后，電容器是不能通過直流電的，在電路中起著“隔直流”的作用。云母和陶瓷介質電容器的電容量較低(大約在5000pF以下);紙、塑料和一些陶瓷介質形式的電容器居中(大約在0.005μF ~1.0μF);通常電解電容器的容量較大。

1、標稱電容量和容差

　　標稱電容量是標在電容器上的電容量。

　　電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱容差。某一個電容器上標有220nJ，表示這個電容器的標稱電容量為220nF，實際電容量應220nF±5%之內，此處J表示容量誤差為±5%。若J改為K，表示誤差為±10%;改為M表示誤差為±20%。

2、額定電壓

　　在低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復的永1久損壞。

3、絕緣電阻

　　理想的電容器，在其上加有直流電壓時，應沒有電流流過電容器，而實際上存在有微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值，即為電容器的絕緣電阻。其典型值為100 MΩ到10000MΩ。電容器損壞在開關電源中故障的維修方法1）對于短路與斷路的電容，用萬用表很快能測量出元件器的質量好壞。現在CL11、CBB22等塑料薄膜電容器的絕緣電阻值可達到5000MΩ以上。電容器的絕緣電阻是一個不穩定的電氣參數，它會隨著溫度、濕度、時間的變化而變化。絕緣電阻越大越好。