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电容分类
陶瓷电容
- 特性
- 常用陶瓷电容容量范围：0.5pF~100uF
- 耐压值高的，一般尺寸会更大。
- 主要参数
- 容量。常用陶瓷电容容量范围：0.5pF~100uF
- 精度：相对于电阻的精度来说，电容的精度要低很多
- 额定工作电压：常见的额定电压有：2.5V、4V、6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、200V、250V、450V、500V、630V、1KV、1.5KV、2KV、2.5KV、3KV 等等
- 材质：可以分为I类陶瓷电容器和II类陶瓷电容器，NPO属于I类陶瓷，而其他的X7R,X5R,Y5V,Z5U等都属于II类陶瓷。
- ESR：陶瓷电容的等效串联电阻并不是恒定的，它是跟频率有很大的关系
- 漏电流和绝缘电阻：电容漏电的大小用绝缘电阻来衡量，电容漏电流越小越好，即绝缘电阻越大越好
铝电解电容
- ① 容量越大，ESR 值越小。② 额定电压越大，ESR 值越小。
- ESR 越小，额定纹波电流越大。封装越大，额定纹波电流越大。
- 主要参数
- 标称容量。需要注意：铝电解电容存在天然容量衰减特性，在高温、长期工作后，容值会逐步下降，因此工业设备不建议选用临界容量参数，可适当预留10%~20%容量裕量
- 误差等级：铝电解电容<钽电解电容<瓷介电容<涤纶电容<聚丙烯电容<聚苯乙烯电容
- 额定工作电压：指电容器在规定的工作温度范围内，长期可靠地工作所能 承受的最高直流电压，又称耐压值。铝电解电容在电路中实际承受的电压峰值应比标称耐压值低30%～50%。
- 电容封装
- 直插DIP电容：通用款，适配绝大多数家电、普通电源板
- 贴片铝电解：小型化设备、高密度PCB专用
- 牛角/螺栓式电容：大功率变频器、工业高压电源、储能设备
- ESR参数：
- ESR代表电容内部等效电阻，参数越小性能越好
- 低ESR电容：发热小、滤波效果好、抗纹波能力强，适合高频、大电流电源
- 高ESR电容：发热严重、波纹抑制差，容易导致设备工作不稳定
- 大功率开关电源、DC-DC输出电路，必须选用低ESR专用铝电解电容。
- 额定纹波电流：铝电解电容的ESR 相对比较大，因此，如果纹波电流比较大的话，内部发热严重，会导致电容器失效、因此每个制品都设定有额定的纹波电流。
安规电容
- 安规电容是指电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全的安全电容器。现实中主要就是指X 电容和Y 电容了，主要用在开关电源之中。其重要的特点就是安全，这也是区别于其它高压电容的最主要的特点。
- 主要参数
- 容量：X 电容是uF 级，Y 电容是nF 级。Y电容的总容量一般都不能超过4700PF。
- 耐压：一般厂家的安规电容会标耐压AC250V 或AC275V 等等。
钽电容
- 一般在相同条件下，钽电容相对铝电解电容的体积较小，利于系统集成
- 钽电容，使用金属钽做介质，而不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容也不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制，本身几乎没有电感，意味着钽电容其等效ESL几乎非常小，那么其自谐振频率就非常大，频率特性好。
- 钽电容器比许多其他类型的电容器具有更高的可靠性。只要在额定范围内操作，它们几乎可以提供无限的寿命。与铝电解电容器不同，它们的使用不受时间限制。
- 钽电容器具有广泛的工作温度范围，可用于各种应用场合。钽电解电容没有电解液，适合在高温下工作，它们通常适用于-55到+125摄氏度的温度范围。这使得它们成为恶劣环境中使用设备的绝佳选择。
- 主要参数
- 容量：容值随频率增加而降低，随温度增加容量也会略有增加
- 额定工作电压：一般规格书上标示的工作电压为在一定温度范围内最大直流电压（低于85度）
- 直流漏电流。钽电容器的漏电流会随充电时间延长而逐渐降低。钽电容器的漏电流会随测试或使用电压的增加而增加。钽电容器的漏电流会随使用温度的增加而增加。
- 耗散因子（DF值）
- 耗散因子是决定电容内部功率耗散的一个物理量，越小越好，一般DF值随频率增加而增加。
- 损耗（DF值）是表征钽电容器本身电阻能够造成的无效功耗比例的一个参数，损耗较小的产品ESR也将较小。
- ESR。一般来讲，同容量，同电压值的钽电容的ESR要低于电解电容，但要高于多层陶瓷电容，ESR随着频率和温度的增加而减少，ESR=DF/WC。
电容耐压
- 1、耐压是指 电容器在电路长期有效的工作而不被击穿所能承受的最大直流电压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压值越高体积越大。
- 2、固定式电容器的耐压系列值有1.6V、4V、6.3V、10V、16V、25V、32V、35V、40V、 50V、63V、100V、125V、160V、250V、300V、400V、450V、500V、630V、1000V等。 电容器的耐压值通常在电容器表面以数字的形式标注出来。
注意事项
- 1.电容正负极不可接反，接反会出现异常电流
- 2.电容额定电压≥电容两端实际电压的1.5倍
- 3.电解电容远离热源，以防受热加速电解液干涸
- 4.纹波电流：如果纹波电流超过其额定纹波电流，电容寿命将缩短，在极端情况下，其内部发热会将其烧毁。在这种电路中，要使用高纹波类 型的电解电容。
- 5.材质说明：
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高速芯片去耦/旁路（CPU/FPGA/光模块/交换机）：小容量高频：0.1μF X7R 0402/0201 MLCC；中容量储能：1μF/10μF X7R MLCC；禁用：电解电容、Y5V材质电容
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电源输入滤波（DC-DC、LDO、整机输入端）：低频大纹波：液态铝电解电容（储能）；高频噪声：并联 X7R MLCC；高压电源：选用高耐压薄膜/高压电解
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精密时序、振荡、时钟电路：必须使用 C0G/NP0 材质MLCC；禁用X7R、Y5V、电解、钽电容（温漂、噪声大）
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模拟采样、滤波、运放电路：小信号滤波：X7R高精度MLCC；超精密场景：C0G电容；禁用：廉价Y5V电容
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材质只能升级不能降级：C0G可替X7R，X7R不可替C0G；固态可替液态
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