甚么是电容器?
电容器是一种具备贮存电荷、断绝直流旌旗灯号、通报交换旌旗灯号功效的电子元件,在构建电子电路进程中阐扬侧重要的感化。
电容器合用于备用电源(电池)、去耦(去除噪声)、耦合(滤除直流偏置电压)等利用。
现在,电容器被普遍用于智妙手机、可穿着装备、数据中间、基站、产业装备和车载装备等各类利用。电容器与电阻器、电感器(线圈)都是典范的无源元件。
在日本,多利用“Condenser”的说法;在日本之外的一些国度,多利用“Capacitor”的说法。
各类电容器的布局和特色
电容器有良多品种,其根基布局是在两个电极之间夹有绝缘体(电介质)的布局,经由进程施加电压来存储电荷。
现实产物有片式、沟槽式、叠层式、电解式、卷绕式等差别范例的电容器。
别的,电容器所用的电介质和电极材料差别,其特色也有所差别,汇总以下表。
表中根据有没有极性、小型/大型/薄型/扁平、任务温度规模、电容量巨细、额外电压规模、高频特征、电容不变性、有没有压电效应带来的啸叫等名目停止了汇总。
在挑选电容器时,须要领会每种电容器的特色。
【电容器的品种和特色】
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| 硅电容器 | 叠层陶瓷电容器 | 钽电容器 | 铝电解电容器 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 产物外表 | ![]() |
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| 电极① | ![]() |
搀杂硅 | 镍 | 钽 (阳极) |
铝 (阳极) |
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| 电介质 | 氧化硅 或氮化硅 |
温度弥补用 陶瓷 |
高介电常数 陶瓷 |
五氧化二钽 | 氧化铝 | |||
| 电极② | 搀杂硅 | 镍 | 二氧化锰 (阴极) |
导电性高份子 (阴极) |
电解液 (阴极) |
导电性高份子 (阴极) |
||
| 极性 | 无 | 无 | 有 | 有 | ||||
| 小型 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | × | × | |
| 薄型/扁平 | ◎ | ○ | ○ | △ | △ | × | × | |
| 任务温度规模 | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | |
| 大电容量 | △ | × | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | |
| 高额外电压 | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | △ | |
| 高绝缘电阻 (低泄电流) |
◎ | ◎ | ◎ | ○ | △ | ○ | △ | |
| 高频特征 | ◎ | ○ | ○ | × | △ | × | △ | |
| 电容 不变性 |
DC 偏置 |
◎ | ◎ | × | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 温度 | ◎ | ◎ | × | ○ | ○ | × | ○ | |
| 高靠得住性 | ◎ | ○ | ○ | × | △ | × | △ | |
| 啸叫 | 无 | 有 | 无 | 无 | ||||
| 长处 | 薄型/小型 高频特征超卓 撑持的任务温度高 电容不变性超卓 高靠得住性 ESD耐受才能优良 (可内置TVS掩护器件) 无压电效应,无啸叫 |
小型 高频特征超卓 电容不变性超卓 |
小型 高频特征超卓 |
小型大容量 电容不变性超卓 |
小型大容量 电容不变性超卓 与二氧化锰产物比拟,ESR更低,允许的纹波电流更高 |
大容量 产物群丰硕 |
大容量 电容不变性超卓 与电解液产物比拟,ESR更低,允许的纹波电流更高 |
|
| 错误谬误 | 电容量小 产物少 |
电容量小 因压电效应而发生啸叫 在朋分电路板和温度变更时轻易发生裂纹 |
电容不变性差 因压电效应而发生啸叫 在朋分电路板和温度变更时轻易发生裂纹 |
短路致使毛病 有极性 |
短路致使毛病 有极性 |
产物尺寸大 漏液致使寿命短 有极性 |
产物尺寸大 有极性 |
|
◎:很是优良 ○:优良 △:普通 ×:较差
对于电容量
电容量是电容器的根基电气特征之一。
凡是用以下公式表现:
电容量=εr×ε0×S/d
(εr:电介质的相对介电常数, ε0:真空介电常数=8.9×10-12[F/m], S:电极的外表积, d:电介质的厚度)


如公式所示,电容量与电极的外表积和电介质的介电常数成正比,与电介质的厚度成正比。
介电常数是所用介电材料固有的值。
电容量的单元是F(法拉),现实利用中也会用到pF(皮法)、nF(纳法)、μF(微法)、mF(毫法)等单元。
( 10-12[F]=1pF, 10-9[F]=1nF, 10-6[F]=1[μF], 10-3[F]=1[mF] )






