深入淺出常用元器件系列――電容

電容的類別、參數(shù)、技術(shù)細(xì)節(jié)非常多，不同材質(zhì)的電容在技術(shù)參數(shù)上差別很大，所以，在一篇文章里面講明白是非常困難的。下面我就斗膽拋磚引玉，給大家談?wù)勲娙菹嚓P(guān)的一些知識(shí)。

首先當(dāng)然還是要從電容的主要參數(shù)談起，這是電容的根本。

1. 容量

這是電容最直觀的一個(gè)參數(shù)，本沒(méi)有什么好可講的。但是，常見(jiàn)電容有很多不同的材質(zhì)制作而成，由于不同的材質(zhì)其介電常數(shù)有很大的差異，不同電容的容量會(huì)有很大的差別。如鋁電解電容的容值可以高達(dá)幾千微法甚至更高，而C0G的陶瓷電容卻只能做到納法以下的級(jí)別，同樣的聚丙烯薄膜電容一般也只能做到0.1uF上下，這些限制都與電容的材質(zhì)密切相關(guān)。

常見(jiàn)的電容材質(zhì)主要有：鋁電解電容、鉭電解電容、陶瓷電容(又因材料與工藝分為很多種，這里不展開(kāi))、聚酯薄膜電容、聚丙烯薄膜電容、聚苯乙烯薄膜電容、聚四氟乙烯薄膜電容、去母電容等。

2. 精度

電容的精度定義與電阻類似，同樣用來(lái)表示電容實(shí)際值與標(biāo)稱值的差異。一般來(lái)講，電容的精度比電阻低很多。常見(jiàn)的電容精度一般在20%，10%等級(jí)別，而常用作標(biāo)準(zhǔn)電容的聚苯乙烯電容(CB)也只有0.5%的級(jí)別，這已經(jīng)基本是我們能見(jiàn)到的最高精度等級(jí)的電容了。

3.溫度系數(shù)

與精度一樣，電容的溫度系數(shù)相對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)也是很差的，甚至很多電容都不標(biāo)溫度系數(shù)這個(gè)指標(biāo)，而表示方法也從ppm降級(jí)到了%。

4. 損耗角

一般也用損耗角正切值來(lái)表示，是用來(lái)表示電容損耗的一個(gè)參數(shù)。某些廠商為了方便，將這個(gè)參數(shù)包含了電容的ESR，ESL，電介質(zhì)吸收等多個(gè)參數(shù)影響;又由于在這些參數(shù)中一般ESR所占比重最大，在某些場(chǎng)合也將這個(gè)參數(shù)與ESR相對(duì)應(yīng)。這個(gè)參數(shù)還跟加在電容兩端的電壓有關(guān)，如下圖為某電容datasheet上的數(shù)據(jù)。

與損耗角相關(guān)的這些參數(shù)決定于電容材質(zhì)，所以不同材質(zhì)的電容損耗角相差很大。如上圖中鋁電解電容的損耗角正切值可高達(dá)0.3，松下某款聚丙烯薄膜電容的損耗角正切值只有0.1~0.2%，

而聚苯乙烯電容的損耗角可達(dá)0.03%。

5. 漏電流

電容介質(zhì)不可能絕對(duì)不導(dǎo)電，當(dāng)電容加上直流電壓時(shí)，電容器會(huì)有漏電流產(chǎn)生。若漏電流太大，電容器就會(huì)發(fā)熱損壞。在所有的電容材質(zhì)中，電解電容尤其是鋁電解電容漏電流較大，故用漏電流表示其絕緣性能(與容量成正比);其他電容器的漏電流是極小的，故用絕緣電阻參數(shù)來(lái)表示其絕緣性能。

6. 電介質(zhì)吸收

介質(zhì)吸收是一種有滯后性質(zhì)的內(nèi)部電荷分布，它使快速放電然后開(kāi)路的電容器恢復(fù)一部分電荷。因?yàn)榛謴?fù)電荷的數(shù)量是原來(lái)電荷的函數(shù) ，實(shí)際上這是一種電荷記憶效應(yīng)。如果把這種電容器用作采樣保持放大器中的保持電容器或積分電路中的積分電容，那么勢(shì)必對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差，所以在此類電路中電容選擇上需要格外注意。

7. 工作溫度

電容通常都有一個(gè)額定工作溫度范圍，這個(gè)參數(shù)直接在datasheet中可以查到。對(duì)于電解電容需要注意兩點(diǎn)，一是電介質(zhì)介電常數(shù)隨溫度的變化比較明顯，低溫會(huì)對(duì)電容容量產(chǎn)生影響;二是高溫縮小電解電容壽命。

8. 額定電壓

電容器的額定電壓是指電容器在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，能夠連續(xù)可靠工作的最高直流電壓或交流電壓的有效值。額定電壓的大小與電容器所使用的絕緣介質(zhì)和使用環(huán)境溫度有關(guān)，其中與溫度關(guān)系尤為密切。