穿心电容器的分类及典型应用和安装方式

PEELAY

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。
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穿心电容器特性
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穿心电容器结构并不复杂，由内外电极和陶瓷组合出一个（C型）或两个电容（Pi型），就构成了最简单的穿心电容器。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。

穿心电容本身是一个三端陶瓷电容器

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，因此应用中需要首选合适的陶瓷介质。

: ?7 A3 q) Z7 a. W! ?# b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。
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/ D" A% H- N, v  W% H% A9 n" V, m# Q穿心电容器分类
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4 J) l" ^% Y' O+ p) ]9 n9 f作为一种低通EMI无源器件，穿心电容器可有效抑制传输信号线、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。
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穿心电容器的基本电路结构

7 B& C, v# o" U3 u- k8 H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。

+ K' ?( o- N' }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。
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. ]# v" k$ O; I/ ^& ]8 w' z穿心电容器应用
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+ m" U1 `, r5 X; |8 k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。

# _- `( p& K4 b* d: D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。

% t7 E5 r) J/ L! f, G- {( F+ f/ u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。
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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。

9 y2 M0 G  m, ]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，最大电压400VDC/240VAC@400Hz，最大电流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。

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穿心电容器的基本电路结构：陶瓷管式、陶瓷片式、有机薄膜式