原创 【博客大赛】电容那些事儿

一、电容的分类：

1、钽电解质电容

（1）（以下内容均来自网络，非自己亲身经历）

钽电容从理论上来说，性能和可靠性都很好，然而实际使用时，钽电容是一种非常脆弱的东西。钽电容最怕浪涌电压，所以一般要求生产商提供钽电容的浪涌电压的测试报告。此外，钽电容也怕手工焊接，一般贴片机焊接，如果非要手工焊接，那么310度，最长2~3秒焊接上。国产的钽电容，尤其是国企，质量很不行。

详细见帖子：

水平差点不要紧，但是水平差了还不承认，拒绝反省，走外门邪路过关，就非常可怕了！

源文档 <http://diybbs.it168.com/thread-254913-1-1.html>

（2）知识来源：《实用电子元器件与电路基础》美国 Paul Scherz 编著，中文版，Page 257

钽电解质电容是用钽五氧化物制成的，被极化了，所以要注意正负极。

优点：他们更小更轻。与铝电解电容器相比它们漏电小，自感低，温度稳定性好；

缺点：它们价格较高，最大工作电压和容量低，有较高的电容泄漏，精度差，稳定性差，并且很容易受到电流尖峰的损害，所以，钽电容主要应用于高尖峰电流干扰很少的模拟系统当中。

由于绝缘电阻低和电感大，所以不适合在储能和射频电路中。在几MHz以上的频率时，其性能更像一个电感，而不是一个电容。

钽电容不适合用于存储和高频耦合，因为它们的绝缘阻抗差和自感应。应用场合包括：隔直，旁路，去耦和滤波等。如果实际应用中，直流电势远低于电容的工作电压，那么钽电容也不适用了。

一般应用：在电源中作为纹波滤波器或者作为旁路低频信号的滤波器。

具体特性见Page 262 ,

（3）我原来以为，钽电容的滤波性能是最好的，因为别人都说好，然后它又是比较贵，所以，我就那样想当然地这样认为了。然而，老大批评我说，没有实践就没有发言权，如果自己没有实际验证过某件事，就凭自己感觉或者所谓的日常使用经验，又或是道听途说，而来发表某种见解的话， 就是学术不严谨；轻则误导别人，重则危及社会。一个马蹄钉毁掉一个国家的故事就是这样的道理。注重学术细节，认真脚踏实地地学才会有所成。

2、单层陶瓷电容（就是直插圆扁形的电容）

知识来源：《实用电子元器件与电路基础》美国 Paul Scherz 编著，中文版

采用钛酸钡的材料作为电介质，他们自感低，而且很适合用于高频应用当中。分为三类：超稳定、半稳定和HiK电容器。

（1）超稳定电容器：有可预测的温度系数而没有老化特性。目前比较流行的是NPO、COG、N030和N150电容。超稳定电容适用于在温度变化特别大而质量要求特别高的情况，比如说是滤波网络、谐振电路以及与定时有关的电路。

（2）半稳定电容器：温度稳定性不高，特别适用于要求高电容值而对温度变化稳定性要求不高的情况。

（3）Hik电容器：稳定性很差，老化率大，但是自感低，体积小，适用于隔直和电容供给旁路中。

可使用在耦合和旁路电路中。如果接线端过长，则会有相当大的电感；可使用在高频电路中。

3、多层陶瓷电容（SMD贴片电容）

特性和单层陶瓷电容类似，只是集成密度高而已。

4、铝电解质电容

特性：有极性；

优点：容量大，0.1uF~500 000 uF .  价格便宜，易于采购，适用于滤波和大容量存储。

缺点：漏电严重，耐压性差，温漂大，有比较大的自感，仅能用于低频领域中，不能应用于高频。

二、基本特性

1、电容的串并联

记住，电容的串并联刚好与电阻的串并联相反；

（1）电容并联就如电阻串联，容量值相加，要千万注意一点就是：

并联后允许外加的最大工作电压就是额定电压最小的那个电容器的额定电压。

（2）电容串联就如电阻并联，容量值就等于子电容的倒数和的倒数，总电容值下降，但是外加的允许最大工作电压则是各个额定电压的总和

2、电容的充放电

如果没有电阻，电容直接连接到直流电源上，或是用导线短接，它会瞬间充电和放电完毕。加上电阻后，充放电的速率则是指数分布。 所以通过一个电阻给电容器充电时，电容电压对时间的函数是：

习惯上用希腊字母ζ来表示时间常数RC,

电容器充电量和外加电压成正比Q=CV;

3、电容的容抗

由于在交流电路中，电容也表现出一定的阻抗特性，然而没有热量产生，所以，定义电容的阻抗为容抗，单位也是欧姆，在特定频率F下，它的容抗是:

由于电容在半个电压周期内充电，后半个电压周期内放电，所以一个电压周期内，电容器消耗的能量是0；

三、电容的作用

1、耦合隔直：

就是将交流信号从一个电路传送到另一个电路中，同时阻止所有直流信号通过。

当负载为阻性的时候，耦合电容将与负载形成高通滤波器，所以要注意其截止频率。f=1/(6.28*RC)

一般低频应用中，用电解电容或聚丙烯电容是比较好的，但是若是高频高稳定性的电路则最好用NPO多层陶瓷电容。

2、旁路：

所谓旁路就是为一些不需要的信号提供旁边的一条路，让他们走，从而滤除不需要的交变信号（如纹波、噪声等）。多数情况下就是与电阻一起使用，构成低通滤波器。而在电源中，旁路电容就更多作为解耦滤波所用，滤除电源中的高频、低频尖峰脉冲噪声，使直流电源稳定。

3、采样和定时

利用电容的充电放电的时间，即RC常数。这时候的电容要求就是：

高绝缘电阻，相对低的等效串联电阻（ESR）和高电容稳定性。