關(guān)鍵字：薄膜電容，電解電容，陶瓷電容，鋁電解電容，鉭電容，安規(guī)電容之前的文章中，介紹了電感的一些知識(shí)。本文將談?wù)勲娙荩榻B電容的知識(shí)和如何選型。電容的基本原理和電感、電阻一起，是電子學(xué)三大基本無(wú)源器件；電容的功能就是以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存電能量。以平行板電容器為例，簡(jiǎn)單介紹下電容的基本原理如上圖所示，在兩塊距離較近、相互平行的金屬平板上(平板之間為電介質(zhì))加載一個(gè)直流電壓；穩(wěn)定后，與電壓正極相連的金屬平板將呈現(xiàn)一定量的正電荷，而與電壓負(fù)極相連的金屬平板將呈現(xiàn)相等量的負(fù)電荷；這樣，兩個(gè)金屬平板之間就會(huì)形成一個(gè)靜電場(chǎng)，所以電容是以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存電能量，儲(chǔ)存的電荷量為Q。電容儲(chǔ)存的電荷量Q與電壓U和自身屬性(也就是電容值C)有關(guān)，也就是Q=U*C。根據(jù)理論推導(dǎo)，平行板電容器的電容公式如下：理想電容內(nèi)部是介質(zhì)(Dielectric)，沒(méi)有自由電荷，不可能產(chǎn)生電荷移動(dòng)也就是電流，那么理想電容是如何通交流的呢？通交流電壓可以在電容內(nèi)部形成一個(gè)電場(chǎng)，而交流電壓就會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。根據(jù)麥克斯韋方程組中的全電流定律：即電流或變化的電場(chǎng)都可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，麥克斯韋將ε(?E/?t)定義為位移電流，是一個(gè)等效電流，表示著電場(chǎng)的變化。。華科高壓電容原裝現(xiàn)貨。羅湖區(qū)高壓電容電池
有電感、電容等所有系列的產(chǎn)品及相關(guān)參數(shù)曲線，非常全，不得不再次推薦一下：·SEAT2013-TDK·Simsurfing-Murata·TaiyoYudenComponentsSelectionGuide&DataLibraryClassI電容ClassI電容應(yīng)用極多的是C0G電容，性能穩(wěn)定，適用于諧振、匹配、濾波等高頻電路。C0G電容的容值十分穩(wěn)定，基本不隨外界條件(頻率除外)變化，下圖是Murata一款1000pF電容的直流、交流及溫度特性。圖片來(lái)自GRM1555C1H102JA01-Murata通常只需要關(guān)注C0G電容的頻率特性。下圖是Murata的3款相同封裝(0402inch)相同容差(5%)的10pF電容的頻率特性對(duì)比。圖片來(lái)自SimSurfing-Web-Murata其中GRM是普通系列，GJM是高Q值系列、GQM是高頻系列，可見(jiàn)GQM系列高頻性能更好，自諧振頻率和Q值更高，一些高頻性能要求很高的場(chǎng)合，可以選用容差1%的產(chǎn)品。而GRM系列比較便宜，更加通用，例如EMC濾波。ClassII和ClassIII電容ClassII和ClassIII電容都是高介電常數(shù)介質(zhì)，性能不穩(wěn)定，容值變化范圍大，通常用作電源去耦或者信號(hào)旁路。以Murata一款22uF、、X5R電容為例，相關(guān)特性曲線：圖片來(lái)自GRM188R60J226MEA0-Murata容值ClassII和ClassIII電容，容值隨溫度、DC偏置以及AC偏置變化范圍較大。特別是用作電源去耦時(shí)。深圳車規(guī) 電容觸摸屏風(fēng)華電容代理商巨新科。
鉭電容的主要廠商就是Kemet、AVX、Vishay。鉭屬于比較稀有的金屬，因此，鉭電容會(huì)比其他類型的電容要貴一點(diǎn)。但是性能要比鋁電解電容要好，ESR更小，損耗更小，去耦效果更好，漏電流小。下圖是Kemet一款固態(tài)鉭電容的參數(shù)表：截圖自Kemet規(guī)格書額定電壓固態(tài)鉭電容的工作電壓需要降額設(shè)計(jì)。正常情況工作電壓要低于額定電壓的50%；高溫環(huán)境或負(fù)載阻抗較低時(shí)，工作電壓要低于額定電壓的30%。具體降額要求應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)格書要求。還需要注意鉭電容的承受反向電壓的情況，交流成分過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致鉭電容承受反向電壓，導(dǎo)致鉭電容失效。固態(tài)鉭電容的主要失效模式是短路失效，會(huì)直接導(dǎo)致電路無(wú)法工作，甚至起火等風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要額外注意可靠性設(shè)計(jì)，降低失效率。對(duì)于一旦失效，就會(huì)造成重大事故的產(chǎn)品，建議不要使用固態(tài)鉭電容。額定紋波電流紋波電流流過(guò)鉭電容，由于ESR存在會(huì)導(dǎo)致鉭電容溫升，加上環(huán)境溫度，不要超過(guò)鉭電容的額定溫度以及相關(guān)降額設(shè)計(jì)。4片狀多層陶瓷電容片狀多層陶瓷電容應(yīng)該是出貨量極大的電容，制造商也比較多，像三大日系TDK、muRata、TaiyoYuden，美系像KEMET、AVX(已經(jīng)被日本京瓷收購(gòu)了)。三大日系做的比較好的就是有相應(yīng)的選型軟件。
Page103由于ClassII和III電容的容值極高可以做到幾百uF，但由于高介電常數(shù)介質(zhì)，大都是鐵電性介質(zhì)(Ferroelectric)，溫度穩(wěn)定性差。此外，鐵電性介質(zhì)，在直流偏置電壓下介電常數(shù)會(huì)下降。在談?wù)勲姼幸晃闹?，介紹了鐵磁性介質(zhì)存在磁滯現(xiàn)象，當(dāng)內(nèi)部磁場(chǎng)超過(guò)一定值時(shí)，會(huì)發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致磁導(dǎo)率下降；同樣的，對(duì)于鐵電性介質(zhì)存在電滯現(xiàn)象，當(dāng)內(nèi)部電場(chǎng)超過(guò)一定值時(shí)，會(huì)發(fā)生電飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致介電常數(shù)下降。當(dāng)ClassII和III電容的直流偏置電壓超過(guò)一定值時(shí)，電容會(huì)明顯下降，如下圖所示：圖片來(lái)源GRM188R60J226MEA0-MurataClassIV：制作工藝和通常的陶瓷材料不一樣，內(nèi)部陶瓷顆粒都是外面一層很薄的氧化層，而中心是導(dǎo)體。這種類型的電容容量很大，但擊穿電壓很小。由于此類電容的性能不穩(wěn)定，損耗高，現(xiàn)在已經(jīng)基本被淘汰了。引申閱讀：·ECA-EIA-198-1-F-2002·MaterialsDevelopmentforCommercialMultilayerCeramicCapacitors·HysteresisinPiezoelectricandFerroelectricMaterials電容類型總結(jié)表原圖出自維基百科還有一類超級(jí)電容，就是容量特別大，可以替代電池作為供電設(shè)備，也可以和電池配合使用。超級(jí)電容充電速度快，可以完全地充放電，而且可以充到任何想要的電壓。華科、國(guó)巨電容找巨新科。
電容大的影響就是溫度，因?yàn)闇囟仍礁唠娊庖旱膿]發(fā)損耗越快。需要注意的是這里的溫度不是指環(huán)境或表面溫度，是指鋁箔工作溫度。廠商通常會(huì)將電容壽命和測(cè)試溫度標(biāo)注在電容本體。在特定的頻率下，阻礙交流電流通過(guò)的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關(guān)，且與ESR也有關(guān)系。電容的容抗在低頻率范圍內(nèi)隨著頻率的增加逐步減小，頻率繼續(xù)增加達(dá)到中頻范圍時(shí)電抗降至ESR的值。當(dāng)頻率達(dá)到高頻范圍時(shí)感抗變?yōu)橹鲗?dǎo)，所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器，其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)十kHz，甚至是數(shù)十MHz，這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo)，衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗-頻率”特性，要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗，同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。因電容的工作溫度每增高10℃壽命減半，所以不要以為2000小時(shí)壽命的鋁電解電容就比1000小時(shí)的好，要注意確認(rèn)壽命的測(cè)試溫度。每個(gè)廠商都有溫度和壽命的計(jì)算公式，在設(shè)計(jì)電容時(shí)要參照實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。需要了解的是要提高鋁電解電容的壽命，要降低工作溫度，在PCB上遠(yuǎn)離熱源，第二考慮使用最高工作溫度高的電容。風(fēng)華電容原裝現(xiàn)貨找巨新科。龍華區(qū)電解電容型號(hào)
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各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值，電容的損耗主要由介質(zhì)損耗，電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。在直流電場(chǎng)的作用下。電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在，一般較小，在交變電場(chǎng)的作用下，電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān)，而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。損耗角正切：在規(guī)定頻率的正弦電壓下，電容器的損耗功率除以電容器的無(wú)功功率。在實(shí)際應(yīng)用中，電容器并不是一個(gè)純電容，其內(nèi)部還有等效電阻。C為電容器的實(shí)際電容量，Rs是電容器的串聯(lián)等效電阻，Rp是介質(zhì)的絕緣電阻，Ro是介質(zhì)的吸收等效電阻。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，要求Rs愈小愈好，也就是說(shuō)要求損耗功率小，其與電容的功率的夾角δ要小。這個(gè)關(guān)系用下式來(lái)表達(dá)：tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs因此，在應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)注意選擇這個(gè)參數(shù)，避免自身發(fā)熱過(guò)大，以減少設(shè)備的失效性。頻率特性隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。電容器的識(shí)別方法：電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如9μF/450V22μF/50V容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或用數(shù)字表示。羅湖區(qū)高壓電容電池
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