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电容
电容和电解电容
（1）
作者：
佚名文章来源：
不详更新时间：
2006-5-23点击数：
107
电容和电解电容
电容器
电容器一般可以分为没有极性的普通电容器和有极性的电解电容。
普通电容器分为固定电容器、半可调电容器（微调电容器）、可变电容器。
一． 固定电容器：
指一经制成后，其电容量不能再改变的电容器。
1． 电容的分类：
电容一般按电介质来分类。
1） 纸介电容器：
一般容量在几十皮法（pF）到零点几微法（uF），耐压有250V、400V、630V等，容量误差一般为：
±5%，±10%，±20%。
还有一种是金属化纸介电容器，最大特点是具有有限的自愈能力。
一般不能用于高频电路中，工作频率只有几十KHZ。
2） 涤纶电容器：
3） 聚苯乙烯电容器：
4） 聚丙烯电容器：
5） 聚四氟乙烯电容器：
6） 聚酰亚胺薄膜电容器：
7） 聚碳酸酯薄膜电容器：
8） 复合薄膜电容器：
9） 漆膜电容器：
10） 叠片形金属化聚碳酸酯电容器：
11） 云母电容器：
12） 瓷介电容器：
价格低廉，应用广泛。
分为低压低功率和高压高功率2种。
低压低功率瓷介电容器按照所用材料的性能、特点，可以分为I和II型。
I型的特点是介质损耗低，电容量对于温度、频率、电压、时间的稳定性都比较好，常用于高频电路。
II型的特点是体积小，但稳定性差、介质损耗大，常用于低频电路。
超高频瓷介电容器，可用于频率不超过500MHZ的高频电路中。
高压高功率的瓷介电容器，通常只适合在低损耗、功率不大的电路中使用。
13） 玻璃釉电容器：
2． 电容的型号命名：
1） 各国电容器的型号命名很不统一，国产电容器的命名由四部分组成：
第一部分：
用字母表示名称，电容器为C。
第二部分：
用字母表示材料。
第三部分：
用数字表示分类。
第四部分：
用数字表示序号。
2） 电容的标志方法：
（1） 直标法：
用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。
（2） 文字符号法：
用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。
文字符号表示其电容量的单位：
P、N、u、m、F等。
和电阻的表示方法相同。
标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。
小于10pF的电容，其允许偏差用字母代替：
B——±0.1pF，C——±0.2pF，D——±0.5pF，F——±1pF。
（3） 色标法：
和电阻的表示方法相同，单位一般为pF。
小型电解电容器的耐压也有用色标法的，位置靠近正极引出线的根部，所表示的意义如下表所示：
颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰
耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V
（4） 进口电容器的标志方法：
进口电容器一般有6项组成。
第一项：
用字母表示类别：
第二项：
用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。
第三项：
温度补偿型电容器的温度特性，有用字母的，也有用颜色的，其意义如下表所示：
序号 字母 颜色 温度系数 允许偏差 字母 颜色 温度系数 允许偏差
1 A 金 +100 R 黄 -220
2 B 灰 +30 S 绿 -330
3 C 黑 0 T 蓝 -470
4 G ±30 U 紫 -750
5 H 棕 -30 ±60 V -1000
6 J ±120 W -1500
7 K ±250 X -2200
8 L 红 -80 ±500 Y -3300
9 M ±1000 Z -4700
10 N ±2500 SL +350~-1000
11 P 橙 -150 YN -800~-5800
备注：
温度系数的单位10e -6/℃；允许偏差是 % 。
第四项：
用数字和字母表示耐压，字母代表有效数值，数字代表被乘数的10的幂。
第五项：
标称容量，用三位数字表示，前两位为有效数值，第三为是10的幂。
当有小数时，用R或P表示。
普通电容器的单位是pF，电解电容器的单位是uF。
第六项：
允许偏差。
用一个字母表示，意义和国产电容器的相同。
也有用色标法的，意义和国产电容器的标志方法相同。
3． 电容的主要特性参数：
（1） 容量与误差：
实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。
一般分为3级：
I级±5%，II级±10%，III级±20%。
在有些情况下，还有0级，误差为±20%。
精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的误差等级。
常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。
用字母表示：
D——005级——±0.5%；F——01级——±1%；G——02级——±2%；J——I级——±5%；K——II级——±10%；M——III级——±20%。
（2） 额定工作电压：
电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。
对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。
（3） 温度系数：
在一定温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。
温度系数越小越好。
（4） 绝缘电阻：
用来表明漏电大小的。
一般小容量的电容，绝缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。
电解电容的绝缘电阻一般较小。
相对而言，绝缘电阻越大越好，漏电也小。
（5） 损耗：
在电场的作用下，电容器在单位时间内发热而消耗的能量。
这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。
通常用损耗角正切值来表示。
（6） 频率特性：
电容器的电参数随电场频率而变化的性质。
在高频条件下工作的电容器，由于介电常数在高频时比低频时小，电容量也相应减小。
损耗也随频率的升高而增加。
另外，在高频工作时，电容器的分布参数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能。
所有这些，使得电容器的使用频率受到限制。
不同品种的电容器，最高使用频率不同。
小型云母电容器在250MHZ以内；圆片型瓷介电容器为300MHZ；圆管型瓷介电容器为200MHZ；圆盘型瓷介可达3000MHZ；小型纸介电容器为80MHZ；中型纸介电容器只有8MHZ。
4． 电路符号：
5． 电容的使用：
1） 选择合适的型号：
2） 合理确定电容器的精度：
3） 确定电容器的额定工作电压：
对一般电路，电路的工作电压应为电容器额定电压的10%~20%；当有脉动电压时，工作电压应为脉动的最高电压。
当应用于交流时，额定电压随频率的增加而要相应增大。
当温度环境比较高时，额定电压还要选用更大的。
4） 尽量选择绝缘电阻大的电容：
5） 考虑温度系数和频率特性：
6） 注意使用环境：
电容和电解电容
（2）
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佚名文章来源：
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2006-5-23点击数：
271
二． 电解电容器：
电解电容器一般有正、负极之分，即具有极性。
因此在电路中使用时正、负极不能接错。
现在已经可以制造无极性的或用于交流电路的电解电容器，称为双极性电解电容或无极性电解电容。
在外加电压的作用下，由于某种原因而引起局部损坏的器件，具有自行修补的作用，这种现象叫做电解电容的自愈。
电解电容一般只能在－20℃～＋70℃的范围内使用。
特性受温度、频率的影响很大。
一般经常使用的都是铝电解电容。
铝电解电容的型号一般是CDXX，容量、耐压、正负极都标记在外壳上。
有时也用引线的长短来表示，长线为正，短线为负。
铝电解电容的损耗较大，温度、频率特性差，限制了在交流电路中的应用。
三． 钽电解电容器：
钽电解电容是用金属钽作电极、氧化钽作介质的电容器。
特点是：
化学稳定性高，额定耐压高，耐高温性能好，机械强度高，体积小。
常用CA标志，其容量从0.47uF到1000uF，额定耐压主要有6.3V、10V、16V、63V几种。
性能远优于铝电解电容，但价格比较贵。
其它的电解电容还有铌电解电容，性能更优，体积更小。
钛电解电容、钽－铌电解电容。
四． 微型电容器：
1． 片状陶瓷电容器：
即表贴电容器。
容量范围为1pF～47800pF，耐压为25V、50V。
封装安装尺寸和表贴电阻一样。
2． 片状钽电容器：
体积小、容量大。
焊接时温度限制在280℃以下，时间小于10S。
其容量范围为0.1uF～100uF，直流工作电压为4～50V，常用的耐压为16V、35V等。
3． 双电层电解电容：
介于电池和电容之间，具有超大容量，被称为超级电容器。
一般只能用于直流或低频条件下，经常作为储能元件使用。
4． 半导体电容器：
五． 微调电容器和可变电容器：
1． 微调电容器也叫半可调电容器，其容量在5～45pF之间。
其种类很多，常见的有下列几种：
1） 瓷介微调电容器：
特点是耐磨、寿命长。
2） 管型微调电容器：
又称为拉线微调电容器，一次性使用。
常用于收音机。
3） 云母微调电容器：
体积小，常用于收音机中。
4） 筒型微调电容器：
结构复杂，精度高。
5） 薄膜介质微调电容器：
和云母微调电容器结构相同，只是介质不同，体积更小。
有双联产品。
6） 短波专用微调电容器：
专门用于收音机的短波频段，变化范围小，只有2.2pF，但寿命长，为10000次以上。
2． 可变电容器：
表贴电容编号意义
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佚名文章来源：
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2006-5-23点击数：
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表贴电容编号意义
表贴电容采用代号编码的方式表示其生产厂家和电容值，通常是两个字母一个数字，第一个字母表示厂家，第二个表示标称值，第三个表示数量级，具体如下：
A 1.0 J 2.2 S 4.7 a 2.5
B 1.1 K 2.4 T 5.1 b 3.5
C 1.2 L 2.7 U 5.6 d 4.0
D 1.3 M 3.0 V 6.2 e 4.5
E 1.5 N 3.3 W 6.8 f 5.0
F 1.6 P 3.6 X 7.5 m 6.0
G 1.8 Q 3.9 Y 8.2 n 7.0
H 2.0 R 4.3 Z 9.1 t 8.0
y 9.0
比如：
KA2 就是100pF（1.0 x 10²pF）的电容，来自Kemet
K表示kemet公司。
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82
钽电解电容器应用过程中的注意事项
为了使钽电解电容器以最稳定的质量充分发挥其性能，必须用适当的方法使用，使用前请先确认电容器的使用条件和规定的性能，必须遵守规格书上所规定的条件，如使用条件不符合规定范围或在未规定的条件下使用,请明确其条件与本公司商谈。
1．设计电路
1.1．使用电压
电容器的故障受到使用电压和额定电压的比率影响很大。
设计实际电路时，请考虑到所要求的可靠性适当降低电压。
●使用低阻抗电路时，请将使用电压设定在额定电压的1／3以下，使用其它电路时，如下图所示，请将使用电压设立在额定电压2／3以下。
●在低阻抗电路中并联使用时，将增加直流浪涌电流失效的危险，同时请注意并联电容器中贮存的电荷，通过其它电容器放电。
●钽电容器在电路中，应控制瞬间大电流对电容器的冲击，建议串联电阻以缓解这种冲击。
请将3Ω／V以上的保护电阻器串联在电容器上,以限制电流在300mA以下，无法插入保护电阻器时，请使用额定电压的1／3以下的电压。
1.2反向电压
钽电容器为极性电容器，所以请勿施加反向电压，并且不可使用只有交流的电路。
●若不得已的情况下，允许在短时间内施加小量的反向电压，其值为：
25℃下：
≤10％UR或1V（取小者）
85℃下：
≤5％UR或0.5V（取小者）
●如果将电容器长期使用在有反向电路中时，请选用无极性钽电容器。
●银外壳非固体电解质钽电容器不能承受反向电压。
●原则上禁止使用万用表电阻档对有钽电容器的电路或电容器本身进行不分极性的测试。
●在测量使用过程中，如不慎使钽电容器承受了不应有的反向电压，请将该电容器报废，即使其各项电参数仍然合格。
1.3纹波电压
请在电容器规定的容许纹波电压内使用。
●使用时，直流偏压与交流分压峰值之和不得超过电容器的额定电压值。
●交流负峰值与直流偏压之和不超过电容器所允许的反向电压值。
●纹波电流通过钽电容器产生有功功率损耗，进而电容器自身温升导致的热击穿失效概率增大，因此有必要对通过电容器的纹波电流或电容量允许的功率损耗进行限制。
1.4使用环境温度
请在电容器的规定使用温度范围内使用。
●使用温度超过＋85℃,请以降额电压作为使用电压，如下图。
●温度特性是钽电容器的主要电气特性之一，所以当使用温度变化显著时，请在其使用温度的上、下限确认电路特性，下图为代表例，不同品种请申请技术资料。
11.5频率特性
频率在10KHZ区域，电容器的电气特性变化显著，所以在使用高频电路上时，请确认电路特性，下图所示为代表例，不同品种请申请技术资料。
1.6可靠性
钽电容器的失效率根据其使用条件（环境温度、施加电压、电路电阻、使用电路等）的不同而不同，所以请在充分研讨使用条件后，选择适当产品。
●一般设计电容器时，以在＋85℃下连续施加额定电压1000小时的失效率为基准，在实际电路中往往存在防止电压或电流的峰值冲击及纹波电流或其它意外电冲击的问题，所以实际使用中的降额设计是必要的，建议一般降额至65％VR以下。
●使用于重视安全性设备时，为防止在使用中发生短路，开路等现象。
因此，设计时请充分注意下列几点，确保安全性。
a.设计保护电路，保护装置，系统使用，确保安全。
b.设计冗余电路等，使之成为一个即使发生单一故障时，也不导致整个设备故障的系统。
2．0安装
将电容器安装在印刷电路板上时，如受到过大的机械冲击或热冲击等负荷，将引起电气特性劣化、短路等，故请在确认实际安装条件后再使用。
2.1使用.测量
●请注意使用时不要施加过大的外力，使电容器的本体或引线端子的电镀剥落受伤。
●落下或曾安装过一次的电容器请匆再次使用。
●安装后，请匆加工电容器或弯折端子等。
●电容器的引线（包括片式钽容器引电出端），在测量.使用过程中请注意避免与赤手直接接触，以免汗渍，油渍等污染引起可焊性不良。
2.2电路板清洗
清洗时请在除去焊接时使用的焊剂的同时，迅速除去酸，碱等，不可使其残留，清洗时温度应在50℃以下，超声波，蒸气浸渍等合计时间应在5分钟以内，另请注意，根据超声波清洗的条件不同，会引起端子折断。
2.3焊接
2.3.1用烙铁焊接时
使用烙铁（30W以下）时,烙铁尖端的温度在350℃以下，使用时间应在4秒以内，并注意烙铁尖不要碰到电容器本体。
2.3.2片式产品焊接
片式钽电容器、无论是手工焊还是再流焊，都应避免使用活性高、酸性强的助焊剂，以免清洗不净后渗透，腐蚀和扩散，而影响其可靠性。
●根据电路板的种类、大小、元件的实装密度的不同，对元件施加的温度也不同。
●片型电容器可使用射流法或反射法，但请在下列条件下使用。
a．射流法（焊锡浸渍法）
用粘接剂将元件固定在电路上，并将元件直接浸渍在焊锅中。
b.反流法（雾围加热法）
●使用热源接触法（热板法）或VPS法等其它方法进行焊接时，请并行商谈。
●如焊接面比端子面大得过多，焊锡熔化时可能引起错位。
3．0使用
3.1使用环境
请勿在以下环境中使用
●电容器直接接触水、盐水、油等的环境。
●阳光直射电容器的环境。
●处于高温，高湿状态、电容器表面发生结露的环境。
●电容器接触各种活性气体环境。
●有酸或碱的环境。
●有高频波诱导的环境。
●有过度振动或冲击的环境。
3.2保养、点检
用检测器等检查电容器端子时，请事先确认检测器的电位和极性，如经电容器施加反向电压时，将引起短路，此外，通电中接触电极进行检查时，请勿接触其它元件的端子，并勿使电容器弯曲。
3.3发生故障时
通电后如出现恶臭或冒烟，请立即切断电源。
燃烧时，请勿将脸和手等接近，电容器短路时，将出现外装树脂冒烟，钽元件着火等情况。
4．0贮存
原则上，保管期限为制造后10年（可焊性除外）
●为了保证使用起见，贮存2年以上或进行过浸锡处理的钽电容器，在使用前最好施加额定电压，电源内阻不大于3Ω（非固体钽需通过一个1100Ω最大的电阻器）85℃老化4－8小时，并进行测量，无极性产品应每小时换向一次，漏电流测量也应两个方向分别测量。
●请将电容器在捆包的状态下保管，匆暴露在直射阳光或尘埃中，尤其是请能在常温（5－35℃），常湿（75％R.H以下）的环境下保管。
●如长期放置在高温、高湿的环境中，将使端子可焊性下降，同时将使电容器的性能也降低。
积分电容用什么类型的效果好？
我这边常用的电容是独石或者是涤纶的，还有钽电容。
请问积分电容用市面上什么类型的好呢？
基本原则是：
漏电流要小。
CBB电容
积分电容理论上说采用云母电容最好。
精度、稳定度、温度影响等不比CBB差，而且没有吸收效应，应该试最为理想的器件。
但是，容量不容易做得太大（一般10P-10000P），价格非常高
目前市场上常用的电容器损耗比较低的也就是CBB和云母。
CBB的成品容量比较大，云母的比较小。
电容器是实现电源的宽范围电压和电流组合的最关键的无源元件之一。
尽管每种电容器都能储存电能，但对于特定的应用来说，电介质技术在电容器的选择中起着重要的作用。
电容器在电源中最重要的应用是在存储能量、浪涌电压保护、EMI抑制和控制电路等方面。
储能
储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。
电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000ΜF之间的铝电解电容器（如EPCOS公司的 B43504或B43505）是较为常用的。
根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式， 对于功率级超过10KW的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
要选择合适的电容值，需查看其额定直流电压、允许的电压波纹和充/放电周期。
但是，在选择用于该应用的电解电容器时，应当考虑以下参数。
典型电源中的电容器波纹电流为各个频率上的波纹电流的组合。
波纹电流的RMS（均方根）值决定了电容器的温升。
常见的一个错误是通过把各个频率上的波纹电流的平方值相加来计算RMS电流负载。
实际上，必须考虑到随着波纹频率的增加，电容器的ESR下降。
正确的做法是根据波纹因子的频率图估算出高频（到100HZ）时的波纹电流。
采用估算的电流平方值来确定波纹电流。
这才是真实的电流负载。
由于环境温度决定着负载条件下的电容器寿命，因此，那些声誉卓著的制造商们均精确定义了波纹电流负载、环境温度与概率寿命之间的关系。
在实际工作条件下，利用波纹电流负载和环境温度来确定概率寿命，而将公布的概率寿命作为绝对值。
浪涌电压保护
开关频率很高的现代功率半导体器件易受潜在的损害性电压尖峰脉冲的影响。
跨接在功率半导体器件两端的浪涌电压保护电容器（如EPCOS B32620-J或B32651..56）通过吸收电压脉冲限制了峰值电压，从而对半导体器件起到了保护作用，使得浪涌电压保护电容器成为功率元件库中的重要一员。
半导体器件的额定电压和电流值及其开关频率左右着浪涌电压保护电容器的选择。
由于这些电容器承受着很陡的DV/DT值，因此，对于这种应用而言，薄膜电容器是恰当之选。
在额定电压值高达2000VDC的条件下，典型的电容额定值在470PF～47NF之间。
对于大功率的半导体器件，如IGBT，电容值可高达2.2ΜF，电压在1200VDC的范围内。
不能仅根据电容值/电压值来选择电容器。
在选择浪涌电压保护电容器时，还应考虑所需的DV/DT值。
耗散因子决定着电容器内部的功率耗散。
因此，应选择一个具有较低损耗因子的电容器作为替换。
EMI/RFI抑制
这些电容器连接在电源的输入端，以减轻由半导体所产生的电磁或无线电干扰。
由于直接与主输入线相连，这些电容器易遭受到破坏性的过压和瞬态电压。
因此，世界上各个地区都推出了不同的安全标准，包括欧洲的EN132 400，美国的UL1414和1283以及加拿大的CSA C22.2 NO.0，1和8。
采用塑膜技术的X-级和Y-级电容器（如EPCOS B3292X/B81122）提供了最为廉价的抑制方法之一。
抑制电容器的阻抗随着频率的增加而减小，允许高频电流通过电容器。
X电容器在线路之间对此电流提供“短路”，Y电容器则在线路与接地设备之间对此电流提供“短路”。
根据所能承受的浪涌电压的峰值，对X和Y电容器还有更细的分类。
例如：
一个电容值高达1ΜF的X2电容器的额定峰值浪涌电压为2.5KV，而电容值相近的X1电容器，其额定峰值浪涌电压则为4KV。
应根据负载断电期间的峰值电压来选择合适的干扰抑制电容器的级别。
控制和逻辑电路
各类电容器均被应用于电源控制电路中，除非是在恶劣的环境条件下，否则这些电容器都是具有低电压和低损耗的通用型元件。
在恶劣的环境下使用的电源，通常选用高温元件。
工业或专业用电源，可选择低ESR元件，如EPCOS B45294系列，在要求较高的总体可靠性时，是不错的选择。
为了对装配的自动化、外型尺寸的压缩、装配成本的下降以及由此带来的生产率的提高等加以利用，大多数设计师试图沿用控制电路中所采用的SMD电容器技术。
但是，选用混合技术以充分利用某些引线元件所具有的低得多的
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