原创谈一谈电容选型七要素

 2020-2-2 19:50  623 10 10 分类: 模拟

作为一种储能和滤波元件,电容器用途广泛，门类也极其众多。大致可以分为：陶瓷电容，钽电容，铝电解电容，薄膜电容，超级电容，氧化铌电容等等。以下为大致的一些选型思路，仅供大家参考
    1.根据使用频率的高低选择电容器种类;
    如果某电路的工作频率非常高,超过MHZ, 而且电路信号强度较弱,此时,叠层陶瓷电容器是最佳的选择. 尽管都是滤波和储能充放电, 在工作频率一定时,得考虑到不同种类的电容器的频率特性是否与电路工作频率相符,因为不同种类电容都有自己合适的使用频率范围,所有的电容，随工作或测试频率的增加.电容值会逐渐降低,损耗也会逐渐增加. 如果工作频率在中频率段以下,对电容器在不同温度下的参数值一致性要求较高, 那么选择固体钽电容可能较合适. 有时候,你必须对它们的性能特点有所取舍, 首先一定得清楚某种电容器的哪一方面特点是自己必须选择它的理由.
    2.根据环境温度变化要求选择电容器种类;
    目前,电容器中温度特性最好的是固体钽电容器, 某些高压固体钽电容器在-55-+125度的温度区间里容量的变化率可以达到-3-+5%以内. 对于航空和宇航电路, 电容器必须具有非常出色的温度特性才可以达到使用要求.
    电容温度特性从好到差的排名大致为：钽电容器≥NPO型陶瓷电容器≥固体铝电容器≥液态钽电容器≥云母电容器≥叠层陶瓷电容器[MLCC]≥液体铝电容器。
    3.根据输入功率和输出功率大小选择电容器;
    在用电量非常小,工作频率非常高的手机类电子产品上时,即使是漏电流偏大,而ESR较低,产品一般也很难出现质量问题. 除非是电容器本身就是废品. 当使用在输入和输出功率都较高的电路中时,如电源滤波和放电电路, 电容器不光需要有更低的ESR,还必须具有非常低的漏导电流,否则会导致击穿概率增加和输出的功率波形不能满足要求.由于不同种类电容器的体积电容量不同,因此,设计时必须根据输出功率需求选择足够容量和耐压的电容器.
    4.根据交流纹波大小来选择电容器;
    使用在滤波电路中时,电容器须承受一定频率和一定幅值的交流电压和交流电流导致的发热冲击.同时,电容器必须承受在开关的瞬间不可避免的直流高电压大电流浪涌. 使用在此电路的电容器, 必须选择规格和种类合适的电容器. 如果只是考虑到直流耐压足够是远远不够的,同时,你必须考虑到不同电容器具有不同的耐纹波能力. 电容器耐纹波能力的排序见下：
    MLCC≥卷饶式涤纶电容器≥片式氧化铌电容器≥高分子片式钽电容器≥高分子固体片式铝电容器≥以二氧化锰为阴极的片式钽电容器≥液体铝电容器≥液态钽电。
    5.根据电压高低来选择电容器种类;
    对于使用电压较高的电路,一旦出现击穿就可能产生很严重的后果,因此,安全性是首先考虑的因素. 高压陶瓷电容器的安全性最高,其次是涤纶电容器和高压铝电容器. 耐压最低的是高分子电容器和氧化铌电容器.
    6.根据电容器价格来选择电容器种类;
    有时候,在销售价格较低的民用一次性消费品上,也大量使用电容器. 在价格对利润影响较大的时候,安全性更重要.绝对不能用牺牲安全的方法来选择可靠性不够的电容器.实际上,.实践往往都证明过分考虑成本，得到的结果都事与愿违..
    7.根据综合因素来选择电容器种类;
    很多时候,电路信号特点非常复杂, 此时,合理地选择电容器必须建立在您对各种电容器性能特点非常了解的基础上.由于电容厂家具有的电容知识更深,因此,用户可以要求电容器厂家提供更为详细的技术服务.甚至可以要求厂家提供的某类电容器必须通过某项特殊实验. 此时的选型不可简单定论, 但供需双方切实的技术交流是必非常关键的.
    电容器是所有电子整机设备中，最容易出问题的电子元件,据统计, 在电源电路中,70%以上的故障都与电容直接关联，在高功率性设备中占的比例更高.
    因此,合理的电容选型，可以避免许多质量问题和电路信号问题的出现.有时候,正确的选型甚至比合理的电路设计更重要. 选型因此成为复杂电路系统制造工程的一环，必须得到电容生产厂家和电路设计者的共同重视,这一步骤对双方都非常的必要.

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