電子設(shè)計基礎(chǔ)關(guān)鍵元器件篇（一）：電容

??????? 電子工程師在平時進(jìn)行電子設(shè)計中接觸得最多的莫過于電子元器件了，而如何用好電子元器件，使電子元器件在電路中發(fā)揮其最大的功能作用，則成為評判你是否是合格電子工程師的基本標(biāo)準(zhǔn)。為給工程師朋友提供較為全面的元器件知識，或?qū)W習(xí)，或參考，或溫故而知新，電子發(fā)燒友會陸續(xù)整合推出《電子設(shè)計基礎(chǔ)關(guān)鍵元器件篇》系列章節(jié)，敬請留意。?本章節(jié)將談及電容相關(guān)知識，?電容在電子線路中也是廣泛應(yīng)用的器件之一。我們多采用它來濾波、隔直、交流耦合、交流旁路等，也用它和電感元件一起組成振蕩電路。
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電容（或稱電容量）是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容。電容器從物理學(xué)上講，它是一種靜態(tài)電荷存儲介質(zhì)（就像一只水桶一樣，你可以把電荷充存進(jìn)去，在沒有放電回路的情況下，刨除介質(zhì)漏電自放電效應(yīng)/電解電容比較明顯，可能電荷會永久存在，這是它的特征），它的用途較廣，它是電子、電力領(lǐng)域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流、能量轉(zhuǎn)換、控制電路等電路中。

　　電容的符號是C。

　　C=εS/d=εS/4πkd（真空）=Q/U

　　在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F，常用的電容單位有毫法（mF）、微法（μF）、納法（nF）和皮法（pF）（皮法又稱微微法）等，換算關(guān)系是：

　　1法拉（F）= 1000毫法（mF）=1000000微法（μF）

　　1微法（μF）= 1000納法（nF）= 1000000皮法（pF）。

　　電容與電池容量的關(guān)系：

　　1伏安時=25法拉=3600焦耳

　　1法拉=144焦耳

　　電容符號

　　一、 電容器的型號命名方法

　　國產(chǎn)電容器的型號一般由四部分組成（不適用于壓敏、可變、真空電容器）。依次分別

　　代表名稱、材料、分類和序號。

　　第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。

　　第二部分：材料，用字母表示。

　　第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個別用字母表示。

　　第四部分：序號，用數(shù)字表示。

　　用字母表示產(chǎn)品的材料：A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E- 其它材料電解、G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機(jī)薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介

　　二、電容器的分類

　　電容的分類方式及種類很多，

　　1、按照結(jié)構(gòu)分三大類：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。

　　2、按電解質(zhì) 分類有：有機(jī)介質(zhì)電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。

　　3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。

　　4、頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。

　　5、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。

　　6、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。

　　7、調(diào)諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。

　　8、高頻耦合：陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器。

　　9、低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。

　　10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電 容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。

　　11、基于電容的材料特性，其可分為以下幾大類：

　　1）、鋁電解電容

　　電容容量范圍為0.1μF ～ 22000μF，高脈動電流、長壽命、大容量的不二之選，廣泛應(yīng)用于電源濾波、解藕等場合。

　　2）、薄膜電容

　　電容容量范圍為0.1pF ～ 10μF，具有較小公差、較高容量穩(wěn)定性及極低的壓電效應(yīng)，因此是X、Y 安全電容、EMI/EMC 的首選。

　　3）、鉭電容

　　電容容量范圍為2.2μF ～ 560μF，低等效串聯(lián)電阻（ESR）、低等效串聯(lián)電感（ESL）。脈動吸收、瞬態(tài)響應(yīng)及噪聲抑制都優(yōu)于鋁電解電容，是高穩(wěn)定電源的理想選擇。

　　4）、陶瓷電容

　　電容容量范圍為0.5pF ～ 100μF，獨特的材料和薄膜技術(shù)的結(jié)晶，迎合了當(dāng)今“更輕、更薄、更節(jié)能“的設(shè)計理念。

　　5）、超級電容

　　電容容量范圍為0.022F ～ 70F，極高的容值，因此又稱做“金電容”或者“法拉電容”。主要特點是：超高容值、良好的充/放電特性，適合于電能存儲和電源備份。缺點是耐壓較低，工作溫度范圍較窄。