电容文档格式.docx
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104PF=0.22
uF
3、
电容容量误差表
符
号
F
G
J
K
L
M
允许误差
±
1%
2%
5%
10%
15%
20%
一瓷片电容为104J表示容量为0.
1
uF、误差为±
5%。
什么是容抗
交流电是能够通过电容的，但是电容对交流电仍然有阻碍作用。
电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。
电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小；
交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。
实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。
如果容抗用XC表示，电容用C表示，频率用f表示，那么
XC＝1／（2πfC）
容抗的单位是欧。
知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。
贴片电容的种类和特点
单片陶瓷电容器（通称贴片电容）是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。
下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。
不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是AVX公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册。
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。
在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。
所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。
一NPO电容器
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。
它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。
在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±
30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±
0.3ΔC。
NPO电容的漂移或滞后小于±
0.05%，相对大于±
2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。
其典型的容量相对使用寿命的变化小于±
0.1%。
NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。
下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。
NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。
二X7R电容器
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。
当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。
它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。
下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。
三Z5U电容器
Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。
这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。
对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。
但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。
尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。
尤其是在退耦电路的应用中。
下表给出了Z5U电容器的取值范围。
Z5U电容器的其他技术指标如下:
工作温度范围+10℃---+85℃
温度特性+22%-----56%
介质损耗最大4%
四Y5V电容器
Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%。
Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。
Y5V电容器的取值范围如下表所示
Y5V电容器的其他技术指标如下:
工作温度范围-30℃---+85℃
温度特性+22%-----82%
介质损耗最大5%
贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到。
不同的公司命名方法可能略有不同。
如何选用滤波电容
滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用，如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。
50Hz工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100Hz，充放电时间是毫秒数量级。
为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万μF，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。
而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。
普通的低频电解电容器在10kHz左右便开始呈现感性，无法满足开关电源的使用要求。
而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。
电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；
从负载返回的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。
由于四端电容具有良好的高频特性，为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。
高频铝电解电容器还有多芯的形式，即将铝箔分成较短的若干段，用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。
并且采用低电阻率的材料作为引出端子，提高了电容器承受大电流的能力。
电容降压原理
电容降压的工作原理并不复杂。
他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。
例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流70mA，但在电容器上并不产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。
根据这个特点，我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
例如，我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联，在接到220V/50Hz的交流电压上，灯泡被点亮，发出正常的亮度而不会被烧毁。
因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA，它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。
同理，我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上，灯泡同样会被点亮，而不会被烧毁。
因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。
因此，电容降压实际上是利用容抗限流。
而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。
采用电容降压时应注意以下几点：
1根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率。
2限流电容必须采用无极性电容，绝对不能采用电解电容。
而且电容的耐压须在400V以上。
最理想的电容为铁壳油浸电容。
3电容降压不能用于大功率条件，因为不安全。
4电容降压不适合动态负载条件。
5同样，电容降压不适合容性和感性负载。
6当需要直流工作时，尽量采用半波整流。
不建议采用桥式整流。
而且要满足恒定负载的条件。
电路中电容的选择
通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。
1.滤波电容
整流后由于滤波用的电容器容量较大，故必须使用电解电容。
滤波电容用于功率放大器时，其值应为10000μF以上，用于前置放大器时，容量为1000μF左右即可。
当电源滤波电路直接供给放大器工作时，其容量越大音质越好。
但大容量的电容将使阻抗从10KHz附近开始上升。
这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容，在大电容旁以抑制高频阻抗的上升，如下图所示。
图1滤波电路的并联
2.耦合电容
耦合电容的容量一般在0.1μF~1μF之间，以使用云母、丙烯、陶瓷等损耗较小的电容音质效果较好。
3.前置放大器、分频器等
前置放大器、音频控制器、分频器上使用的电容，其容量在100pF~0.1μF之间，而扬声器分频LC网络一般采用1μF~数10μF之间容量较大的电容，目前高档分频器中采用CBB电容居多。
小容量时宜采用云母，苯乙烯电容。
而LC网络使用的电容，容量较大，应使用金属化
塑料薄膜或无极性电解电容器，其中无机性电解电容如采用非蚀刻式，则更能获取极佳
音质。
电容的基础知识
——————————————
一、电容的分类和作用
电容（Electriccapacity），由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。
由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同：
按结构可分为：
固定电容，可变电容，微调电容。
按介质材料可分为：
气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。
按极性分为：
有极性电容和无极性电容。
我们最常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐
二、电容的符号
电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法，但电容符号在国内和国际表示都差不多，唯一的区别就是在有极性电容上，国内的是一个空筐下面一根横线，而国际的就是普通电容加一个“＋”符号代表正极。
三、电容的单位
电阻的基本单位是：
F（法），此外还有μF（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：
nF（），由于电容F的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位，而不是F的单位。
他们之间的具体换算如下：
1F＝1000000μF
1μF=1000nF=1000000pF
五、电容的耐压单位：
V（伏特）
每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。
普通无极性电容的标称耐压值有：
63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有：
4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。
六、电容的种类
电容的种类有很多，可以从原理上分为：
无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：
CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。
下表是各种电容的优缺点：
各种电容的优缺点：
极性
名称
制作
优点
缺点
无
无感CBB电容
2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
无感，高频特性好，体积较小
不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。
CBB电容
2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
有感，其他同上。
瓷片电容
薄瓷片两面渡金属膜银而成。
体积小，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容）
易碎！
容量低
云母电容
云母片上镀两层金属薄膜
容易生产，技术含量低。
体积大，容量小，（几乎没有用了）
独石电容
体积比CBB更小，其他同CBB，有感
有
电解电容
两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液（含酸性的合成溶液）中。
容量大。
高频特性不好。
钽电容
用金属钽作为正极，在电解质外喷上金属作为负极。
稳定性好，容量大，高频特性好。
七、电容的标称及识别方法
由于电容体积要比电阻大，所以一般都使用直接标称法。
如果是10n，那么就是10nF，同样100p就是100pF。
如果是4n7就是4.7nF
不标单位的直接表示法：
用1~4位数字表示，即指数标识，容量单位为pF，如独石和一些瓷片电容，一般就用指数形式，471就代表47×
10^1pF=470pF。
瓷片电容也有直接标识容量的，单位就是pF。
钽电容，一般直接标识数值，常见单位莡F。
（电容数字标识部分由pongo网友补充，在此表示感谢！
）
色码表示法：
沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一，二种环表示电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）
颜色意义：
黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。
电容的识别：
看它上面的标称，一般有标出容量和正负极，比如钽电容上，有白线的一端就是正极，另外像电解电容，就用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。
电阻电容序列值
电容容值系列
【单位pF】
3P5P8P10P12P15P20P39P43P47P
51P56P62P68P75P82P91P100P120P150P
180P200P220P240P270P300P330P360P390P470P
560P620P680P750P
【单位nF】
1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.6
10151822273339566882
【单位uF】
0.10.150.220.330.471.0（1.5）2.23.3
电容的计算方法是这样的：
AX表示A（一般两位数）乘上10的x次方pF,因此，104就是0.1uF.
电阻的表示方法也是这样的。
如103的电阻表示10000欧姆，即10K，102也就是1K。
有的电容标号474，那么就表示0.47uF加上一些：
电容的基本知识
从事电子电路设计开发的，既有有多年经验的老手，也有刚入道的新手。
每个人都对单片机、DSP、嵌入式系统投入了大量的时间和精力去研究，但是对于电路设计中应用最多、最广泛的元器件－－电容，又有多少人能搞的很清楚呢？
而这正是很多新手的疑惑之一，面对众多的电容类型：
钽电解、铝电解、独石、薄膜、陶瓷、纸介质等，各种各样的封装形式：
贴片、针式、方块、不规则等，不同的应用领域：
去耦、滤波、高频、低频、谐振、开关电源中的应用等，您是否能做出正确的选择呢？
建议大家多加补充，一方面相互学习，另一方面对新手也是一个帮助。
在下抛砖引玉，引用其它网站的一些文章，（该网站名已经记不得了，现对其表示感谢）
名称：
聚酯（涤纶）电容（CL）
符号：
电容量：
40p--4u
额定电压：
63--630V
主要特点：
小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差
应用：
对稳定性和损耗要求不高的低频电路
聚苯乙烯电容（CB）
10p--1u
100V--30KV
稳定，低损耗，体积较大
对稳定性和损耗要求较高的电路
聚丙烯电容（CBB）
1000p--10u
63--2000V
性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差
代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路
云母电容（CY）
10p--0.1u
100V--7kV
高稳定性，高可靠性，温度系数小
高频振荡，脉冲等要求较高的电路
高频瓷介电容（CC）
1--6800p
63--500V
高频损耗小，稳定性好
高频电路
低频瓷介电容（CT）
10p--4.7u
50V--100V
体积小，价廉，损耗大，稳定性差
要求不高的低频电路
玻璃釉电容（CI）
63--400V
稳定性较好，损耗小，耐高温（200度）
脉冲、耦合、旁路等电路
铝电解电容
0.47--10000u
6.3--450V
体积小，容量大，损耗大，漏电大
电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等
但电解电容（CA）铌电解电容（CN）
0.1--1000u
6.3--125V
损耗、漏电小于铝电解电容
在要求高的电路中代替铝电解电容
空气介质可变电容器
可变电容量：
100--1500p
损耗小，效率高；
可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等
电子仪器，广播电视设备等
薄膜介质可变电容器
15--550p
体积小，重量轻；
损耗比空气介质的大
通讯，广播接收机等
薄膜介质微调电容器
1--29p
损耗较大，体积小
收录机，电子仪器等电路作电路补偿
陶瓷介质微调电容器
0.3--22p
损耗较小，体积较小
精密调谐的高频振荡回路
独石电容最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的稳漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了.
独石电容的特点：
电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。
应用范围：
广泛应用于电子精密仪器。
各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。
容量范围：
0.5PF--1UF
耐压：
二倍额定电压。
里面说独石又叫多层瓷介电容，分两种类型，1型性能挺好，但容量小，一般小于0.2U，另一种叫II型，容量大，但性能一般。
就温漂而言:
独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小.
就价格而言:
钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵.
浅谈电源滤波用电解电容
电容器（capacitor）在音响组件中被广泛运用，滤波、反交连、高频补偿、直流回授…随处可见。
但若依功能及制造材料、制造方法细分，那可不是一朝一夕能说得明白。
所以缩小范围，本文只谈电解电容，而且只谈电源平滑滤波用的铝质电解电容。
每台音响机器都要吃电源─除了被动式前级，既然需要供电，那就少不了「滤波」这个动作。
不要和我争，采用电池供电当然无必要电源平滑滤波。
但电池充电电路也有整流及滤波，故滤波电容器还是会存在。
我们现在习用的滤波电容，正式的名称应是：
铝箔乾式电解电容器。
就我的观察，除加拿大Sonic
Frontiers真空管前级，曾在高压稳压线路中选用PP塑料电容做滤波外，其它机种一概都是采用铝箔乾式电解电容；
因此网友有必要对它多做了解。
面对电源稳压线路中担任电源平滑滤波的电容器，你首先想到的会是什麽？
─容量？
耐压？
电容器的封装外皮上一定有容量标示，那是指静电容量；
也一定有耐压标示，那是指工作电压或额定电压。
工作电压（working
voltage）简称WV，为绝对安全值；
若是surge
voltage（简称SV或Vs），就是涌浪电压或崩溃电压;
，超过这个电压值就保证此电容会被浪淹死─小心电容会爆！
根据国际IEC
384-4规定，低於315V时，Vs=1.15×
Vr，高於315V时，Vs=1.1×
Vr。
Vs是涌浪电压，Vr是额定电压（rated
voltage）。
电容器的电荷能量是以Q＝CV来表示，Q是库伦，C是静电容量，V是电压；
故当电压值不变时，加大静电容量就能增高电荷能量。
请注意，电容器的容量单位应是F（farad），可是因计量太高造成数值偏低，故多改用μF，1F=一百万μF。
国外也有用mF表示μF，其实mF不十分贴切，但机械式打字机上没有μ键，故用m代表micro。
有了静电容量及工作耐压两个参数，若你正在选购电容，接下来你会考虑什麽？
直觉上是价钱。
嗯，这个参数很重要，而且数值愈低愈佳。
也有人先想到品牌，并坚持日本货打死不用─还存著八年抗战情结？
美国货也仅能排第二，瑞典或德国制造的才能排第一。
嗯，这个参数也很重要。
但既然谈到品牌，那就不能忽略系列型号；
因为一个制造厂会生产许多不同系列的产品，系列不同，品质及价格就会不同。
OK，我们先整理一下，有关电源平滑滤波电容器的参数已知有：
静电容量、额定工作电压、涌浪崩溃电压、价格、品牌、型号系列。
不应该只有小猫两三只，外型尺寸也应该很重要，因为与它相关的有重量及接脚型态，snap-in是插焊PC板式，screw是锁螺丝式。
至於重量，同容量同耐压，但品牌不同的两个电容做比较，重量一定不同；
而外型尺寸更与机箱规划有关。
有些电容不是全圆型，有点像是多角型，Philips、BHC都有这种看起来似乎很高级的系列。
现在我们再整理一下，加上重量、外型尺寸、接脚型态─已有九个参数。
外皮颜色？
这是谁提出来的？
很妙。
因白色、黑色、蓝色塑胶封装都有厂商在用，它有时也具有某些意义，例如日规黑底金字常代表高级for
audio音响级电容。
仅凭外观还能想到哪些？
制造日期，9627就是1996年第27周出厂；
近年来日制电容似乎逐渐有意省略制造日期的标示。
但外皮颜色及文字印刷不直接与品质有关，故仅加上制造日期参数。
还有，别忘了适用工作温度，因为
105度C比85度C更适用於真空管机。
若机器要摆在南极，最好选耐负5
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