*電容如何選型？根據(jù)電路應(yīng)用、參數(shù)、材料準(zhǔn)確選用電容。
引言： 一般在電路中用于低頻耦合、旁路去耦等，性能要求不嚴(yán)格時(shí)可以采用紙介電容器、電解電容器，低頻放大器的耦合電容器，選用1-22μF的電解電容器。2、在振蕩電路、延時(shí)電路、音調(diào)電路中，電容器容量應(yīng)盡可能與計(jì)算值一致。在各種濾波及網(wǎng)(選頻網(wǎng)絡(luò))，電容器容量要求精卻;在退耦電路、低頻耦合電路中，對(duì)同兩級(jí)精度的要求不太嚴(yán)格。電容的本質(zhì)屬性為隔直通交，電容根據(jù)應(yīng)用一般有：耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路， 能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。
一、設(shè)計(jì)電路如何確定使用多大的電容?
1. 耦合，旁路
一般在電路中用于低頻耦合、旁路去耦等，性能要求不嚴(yán)格時(shí)可以采用紙介電容器、電解電容器，低頻放大器的耦合電容器，選用1-22μF的電解電容器。
旁路電容根據(jù)電路工作頻率來選：
低頻電路中，發(fā)射極旁路電容，選用電解電容器，容量在10-220μF之間；
中頻電路中，可選用0.01-0.1μF的紙介、金屬化紙介、有機(jī)薄膜電容器等；
高頻電路中，則應(yīng)選用云母電容器和瓷介電容器。在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器。
在旁路、退耦、低頻耦合電路中，一般對(duì)電容器的精度沒有很嚴(yán)格要求，選用時(shí)可根據(jù)設(shè)計(jì)值，選用相近容量或容量略大些的電容器。
2. 濾波
2.1 數(shù)字IC所用的濾波電容
這個(gè)一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。在使用數(shù)字IC時(shí)，為了濾除高頻擾動(dòng)、增強(qiáng)抗干擾能力，一般會(huì)在芯片的電源和地之間加一個(gè)容值104 (0.1uF)的電容，以AT24C02為例，如下圖所示：
一般在單片機(jī)MCU、DSP、FPGA，或者其他數(shù)字IC的電源上都會(huì)加該電容，在PCB布線時(shí)需要注意，這個(gè)電容需要盡可能的靠近芯片的電源端，而不是為了整齊好看單純的把同規(guī)格的排列在一起。
在各種濾波器和各種網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)電容量的精度有更高要求，應(yīng)選用高精度的電容來滿足電路的要求。
2.2 典型的橋式整流，濾波電路
要將雙12V變壓器輸出的交流電壓，整流濾波后變?yōu)槠交闹绷麟姟?
第①個(gè)耐壓值問題：
例如上圖所示，雙變壓器輸出12V,經(jīng)過整流后它的空載電壓大概為十二倍的根號(hào)二倍。而選取的電容耐壓值就需要高出變壓器輸出電壓的1.5-2.0倍。
例如上面第①個(gè)圖那個(gè)就需要選用電容耐壓值不低于25V電容。選擇耐壓值低于25V電容很容易造成因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓波動(dòng)，不同電容做工差異等問題，導(dǎo)致電容擊穿,鼓包,嚴(yán)重發(fā)生爆炸危
險(xiǎn)。
第二個(gè)容量問題：
一般來說電容越大，效果越好,但是也不能過于大。-般都可以參照下面這個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算。
C>0.289/(fx (U/I) xACv)
C，是濾波電容，單位為F,計(jì)算出來單位是F,需要轉(zhuǎn)化為微法。
0.289，是由半波阻性負(fù)載整流電路的波紋系數(shù)推演來的常數(shù)。
f,是整流電路的脈沖頻率，用220V電， 就是50HZ。
U，是整流電路da輸出電壓，單位是V。
|,是整流電路da輸出電流，單位是A。
同時(shí)也要根據(jù)自己的要求選擇合適種類的電容，鋁電解電容濾高頻效果很差，瓷電容和獨(dú)石電容濾高頻效果比較的好。
總結(jié)以上，就是所選用電容耐壓值不能低于電路中的電壓值,容量要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取。
二、電容的主要參數(shù)與選用
1. 根據(jù)使用頻率的高低選擇電容種類：
如果某電路的工作頻率非常高，超過MHZ， 而且電路信號(hào)強(qiáng)度較弱，此時(shí)，疊層陶瓷電容是＋的選擇，盡管都是濾波和儲(chǔ)能充放電，在工作頻率一定時(shí)，得考慮到不同種類的電容的頻率特性是否與電路工作頻率相符，因?yàn)椴煌N類電容都有自己合適的使用頻率范圍，所有的電容，隨工作或測試頻率的增加.電容值會(huì)逐漸降低，損耗也會(huì)逐漸增加；如果工作頻率在中頻率段以下，對(duì)電容在不同溫度下的參數(shù)值一致性要求較高， 那么選擇固體鉭電容可能較合適。
在高頻應(yīng)用時(shí)，由于電容器自身電感、引線電感和高頻損耗的影響，電容器的性能會(huì)變差。頻率特性差的電容器不僅不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，而且還會(huì)帶來許多麻煩。例如，紙介電容器的分布電感會(huì)使高頻放大器產(chǎn)生超高頻寄生反饋，使電路不能工作。所以選用高頻電路的電容器時(shí)，一要注意電容器的頻率參數(shù)，二要注意電容器的引線不能留得過長，以減小引線電感對(duì)電路的不良因影響。
有時(shí)候，你必須對(duì)它們的性能特點(diǎn)有所取舍，首先一定得清楚某種電容的哪一方面特點(diǎn)是自己必須選擇它的理由。
2. 根據(jù)環(huán)境溫度變化要求選擇電容種類：
①目前，電容中溫度特性hao的是固體鉭電容，某些高壓固體鉭電容在-55-+125度的溫度區(qū)間里容量的變化率可以達(dá)到-3-+5%以內(nèi)，對(duì)于航空和宇航電路，電容必須具有非常出色的溫度特性才可以達(dá)到使用要求。
�、陔娙轀囟忍匦詮暮玫讲畹呐琶笾聻椋恒g電容≥NPO型陶瓷電容≥固體鋁電容≥液態(tài)鉭電容≥云母電容≥疊層陶瓷電容[MLCC]≥液體鋁電容。
�、垭娙萜鞯臏囟认禂�(shù)越大，其容量隨溫度的變化越大，使得電路產(chǎn)生漂移，造成電路工作的不穩(wěn)定。這在很多電路中是不允許的，例如振蕩電路中的振蕩回路元件、濾波器等，這些場合應(yīng)選用溫度系數(shù)小的電容器，以確保其能穩(wěn)定工作。
3. 根據(jù)輸入功率和輸出功率大小選擇電容：
在用電量非常小，工作頻率非常高的手機(jī)類電子產(chǎn)品上時(shí)，即使是漏電流偏大，而ESR較低，產(chǎn)品一般也很難出現(xiàn)質(zhì)量問題，除非是電容本身就是廢品，當(dāng)使用在輸入和輸出功率都較高的電路中時(shí)，如電源濾波和放電電路，電容不光需要有更低的ESR，還必須具有非常低的漏導(dǎo)電流，否則會(huì)導(dǎo)致?lián)舸└怕试黾雍洼敵龅墓β什ㄐ尾荒軡M足要求，由于不同種類電容的體積電容量不同，因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)輸出功率需求選擇足夠容量和耐壓的電容。
4. 根據(jù)交流紋波大小來選擇電容：
使用在濾波電路中時(shí)，電容須承受一定頻率和一定幅值的交流電壓和交流電流導(dǎo)致的發(fā)熱沖擊，同時(shí)，電容必須承受在開關(guān)的瞬間不可避免的直流高電壓大電流浪涌，使用在此電路的電容，必須選擇規(guī)格和種類合適的電容，如果只是考慮到直流耐壓足夠是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，同時(shí)，你必須考慮到不同電容具有不同的耐紋波能力，電容耐紋波能力的排序見下：
MLCC≥卷饒式滌綸電容≥片式氧化鈮電容≥高分子片式鉭電容≥高分子固體片式鋁電容≥以二氧化錳為陰極的片式鉭電容≥液體鋁電容≥液態(tài)鉭電。
5. 根據(jù)電壓高低來選擇電容種類：
對(duì)于使用電壓較高的電路，一旦出現(xiàn)擊穿就可能產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果，因此，安全性是首先考慮的因素，高壓陶瓷電容的安全性gao，其次是滌綸電容和高壓鋁電容，耐壓滴的是高分子電容和氧化鈮電容。
電容器的額定工作電壓應(yīng)高于實(shí)際工作電壓，并留有足夠余量，以防因電壓波動(dòng)而導(dǎo)致?lián)p壞。一般而言，應(yīng)使工作電壓低于電容器的額定工作電壓的10%-20%。
在某些電路中，電壓波動(dòng)幅度較大，可留有更大的余量。
有極性的電容器不能用于交流電路。
電解電容器的耐溫性能很差，如果工作電壓超過允許值，介質(zhì)損耗將增大，很容易導(dǎo)致溫升過高，終導(dǎo)致?lián)p壞。
一般說來，電容器工作時(shí)只允許出現(xiàn)較低溫升，否則屬于不正�，F(xiàn)象。因此，在設(shè)備安裝時(shí)，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱元件（如大功率管、變壓器等）。如果工作環(huán)境溫度較高，則應(yīng)降低工作電壓使用。
一般小容量的電容器介質(zhì)損耗很小，耐溫性能和穩(wěn)定性都比較好，但電路對(duì)它們的要求往往也比較高，因此選擇額定工作電壓時(shí)仍應(yīng)留有一定的余量，也要注意環(huán)境工作溫度的影響。
6. 根據(jù)電容價(jià)格來選擇電容種類：
有時(shí)候，在銷售價(jià)格較低的民用一次性消費(fèi)品上，也大量使用電容，在價(jià)格對(duì)利潤影響較大的時(shí)候，安全性更重要，絕隊(duì)不能用犧牲安全的方法來選擇可靠性不夠的電容，實(shí)際上，實(shí)踐往往都證明過分考慮成本，得到的結(jié)果都事與愿違。
7. 根據(jù)綜合因素來選擇電容種類：
很多時(shí)候，電路信號(hào)特點(diǎn)非常復(fù)雜，此時(shí)，合理地選擇電容必須建立在您對(duì)各種電容性能特點(diǎn)非常了解的基礎(chǔ)上，由于電容廠家具有的電容知識(shí)更深，因此，用戶可以要求電容廠家提供更為詳細(xì)的技術(shù)服務(wù)，甚至可以要求廠家提供的某類電容必須通過某項(xiàng)特殊實(shí)驗(yàn)，此時(shí)的選型不可簡單定論，但供需雙方切實(shí)的技術(shù)交流是必非常關(guān)鍵的。
8. 精度
在旁路、退耦、低頻耦合電路中，一般對(duì)電容器的精度沒有很嚴(yán)格要求，選用時(shí)可根據(jù)設(shè)計(jì)值，選用相近容量或容量略大些的電容器。
但在另一些電路中，如振蕩回路、延時(shí)回路、音調(diào)控制電路中，電容器的容量就應(yīng)盡可能和計(jì)算值一致。
在各種濾波器和各種網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)電容量的精度有更高要求，應(yīng)選用高精度的電容器來滿足電路的要求。
9. 絕緣電阻
絕緣電阻越小的電容器，其漏電流就越大，漏電流不僅損耗了電路中的電能，重要的是它會(huì)導(dǎo)致電路工作失�；蚪档碗娐返男阅�。漏電流產(chǎn)生的功率損耗，會(huì)使電容器發(fā)熱，而其溫度升高，又會(huì)產(chǎn)生更大的漏電流，如此循環(huán)，極易損壞電容器。因此在選用電容器時(shí)，應(yīng)選擇絕緣電阻足夠高的電容器，特別是高溫和高壓條件下使用的電容器。
作為電橋電路中的橋臂、運(yùn)算元件等場合，絕緣電阻的高低將影響測量、運(yùn)算等的精度，必須采用高絕緣電阻值的電容器。
電容器的損耗在許多場合也直接影響到電路的性能，在濾波器，中頻回路、振蕩回路等電路中，要求損耗盡可能小，這樣可以提高回路的品質(zhì)因數(shù)，改善電路的性能。
10. 降額
降額使用可以提高可靠性，處于差工況工作的元件，是實(shí)際壽命達(dá)不到額定壽命的重要因素。電容降額標(biāo)準(zhǔn)如下：
11. 使用環(huán)境
使用環(huán)境的好壞，直接影響電容器的性能和壽命。在工作溫度較高的環(huán)境中，電容器容易產(chǎn)生漏電并加速老化。因此在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，應(yīng)盡可能使用溫度系數(shù)小的電容器，并遠(yuǎn)離熱源和改善機(jī)內(nèi)通風(fēng)散熱，必要時(shí)，應(yīng)強(qiáng)迫風(fēng)冷。在寒冷條件下，由于氣溫很低，普通電解電容器會(huì)因電解液結(jié)冰而失效，使設(shè)備工作失常，因此必須使用耐寒的電解電容器。
電容器選用及使用注意事項(xiàng):
1，一般在低頻耦合或旁路，電氣特性要求較低時(shí)，可選用紙介、滌綸電容器;在高頻高壓電路中，應(yīng)選用云母電容器或瓷介電容器;在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器。
2，在振蕩電路、延時(shí)電路、音調(diào)電路中，電容器容量應(yīng)盡可能與計(jì)算值一致。在各種濾波及網(wǎng)(選頻網(wǎng)絡(luò))，電容器容量要求精卻;在退耦電路、低頻耦合電路中，對(duì)同兩級(jí)精度的要求不太嚴(yán)格。
3，電容器額定電壓應(yīng)高于實(shí)際工作電壓，并要有足夠的余地，- -般選用耐壓值為實(shí)際工作電壓兩倍以上的電容器。
4，優(yōu)先選用絕緣電阻高，損耗小的電容器，還要注意使用環(huán)境。
三、根據(jù)電容材料選型
聚酯(滌綸電容CL)
電容量:40p--4u
額定電壓:63--630V
主要特點(diǎn):小體積，大容量,耐熱耐濕，穩(wěn)定性差
應(yīng)用:對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路
聚苯乙烯電容(CB)
電容量:10p--1u
額定電壓:100V--30KV
主要特點(diǎn):穩(wěn)定,低損耗,體積較大
應(yīng)用:對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路
聚丙烯電容(CBB)
電容量:1000p-- 10u
額定電壓:63--2000V
主要特點(diǎn):性能與聚苯相似但體積小，穩(wěn)定性略差
應(yīng)用:代替大部分聚苯或云母電容，用于要求較高的電路
云母電容(CY)
電容量:10p--0.1μ
額定電壓:100V--7kV
主要特點(diǎn):高穩(wěn)定性,高可靠性溫度系數(shù)小
應(yīng)用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路
高頻瓷介電容(CC)
電容量:--6800p
額定電壓:63--500V
主要特點(diǎn):高頻損耗小，穩(wěn)定性好
應(yīng)用:高頻電路
低頻瓷介電容(CT)
電容量:10p--4.7u
額定電壓:50V-- 100V
主要特點(diǎn):體積小,價(jià)廉,損耗大,穩(wěn)定性差
應(yīng)用:要求不高的低頻電路。
玻璃釉電容(CI)
電容量:10p--0.1μ
額定電壓:63--400V
主要特點(diǎn):穩(wěn)定性較好，損耗小,耐高溫(200度
應(yīng)用:脈沖、耦合、旁路等電路
常規(guī)鋁電解電容的應(yīng)用選型
電容量:0.47-- 10000u
額定電壓:6.3--450V
主要特點(diǎn):體積小，容量大，損耗大,漏電大
應(yīng)用:電源濾波,低頻耦合，去耦,旁路等
鉭電解電容(CA)鈮電解電容(CN)
電容量:0.1--1000u
額定電壓:6.3--125V
主要特點(diǎn):損耗、漏電小于鋁電解電容
應(yīng)用:在要求高的電路中代替鋁電解電容
空氣介質(zhì)可變電容器
可變電容量: 100-- 1500p
主要特點(diǎn):損耗小，效率高;可根據(jù)要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及
對(duì)數(shù)式等應(yīng)用:電子儀器，廣播電視設(shè)備等
薄膜介質(zhì)可變電容器
可變電容量:15--550p
主要特點(diǎn):體積小,重量輕;損耗比空氣介質(zhì)的大
應(yīng)用:通訊，廣播接收機(jī)等
薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器
可變電容量:1--29p
主要特點(diǎn):損耗較大,體積小
應(yīng)用:收錄機(jī),電子儀器等電路作電路補(bǔ)償
陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器
可變電容量:0.3--22p
主要特點(diǎn):損耗較小,體積較小
應(yīng)用:精密調(diào)諧的高頻振蕩回路
電容器選用及使用注意事項(xiàng)是什么?
�、黉X電解電容與鉭電解電容
鋁電解電容的容體比較大,串聯(lián)電阻較大，感抗較大,對(duì)溫度敏感。它適用于溫度變化不大、工作頻率不高(不高于25kHz的場合,可用于低頻濾波。鋁電解電容具有極性，安裝時(shí)必須保證正確的極性，否則有爆炸的危險(xiǎn)。
與鋁電解電容相比,鉭電解電容在串聯(lián)電阻、感抗、對(duì)溫度的穩(wěn)定性等方面都有明顯的優(yōu)勢。但是,它的工作電壓較低。
�、诩埥殡娙莺途埘ケ∧る娙�
其容體比較小，串聯(lián)電阻小，感抗值較大。它適用于電容量不大、工作頻率不高如1MHz以下的場合，可用于低頻濾波和旁路。使用管型紙介電容器或聚酯薄膜電容器時(shí)，可把其外殼與參考地相連，以使其外殼能起到屏蔽的作用而減少電場耦合的影響。
③云母和陶瓷電容
陶瓷電容其容體比很小，串聯(lián)電阻小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，電感值小頻率/容量特性穩(wěn)定。它適用于電容量小、工作頻率高(頻率可達(dá)500MHz的場合,用于高頻濾波、旁路、去耦。但這類電容承受瞬態(tài)高壓脈沖能力較弱,因此不能將它隨便跨接在低阻電源線上,除非是特殊設(shè)計(jì)的。云母電容器其特點(diǎn)是：介質(zhì)損耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，適用于高頻電路。
④聚苯乙烯電容器.
其串聯(lián)電阻小，電感值小，電容量相對(duì)時(shí)間、溫度、電壓很穩(wěn)定。它適用于要求頻率穩(wěn)定性高的場合，可用于高頻濾波、旁路、去耦。
�、莳�(dú)石電容da的缺點(diǎn)是溫度系數(shù)很高，做振蕩器的穩(wěn)漂讓人受不了，我們做的一個(gè)555振蕩器，電容剛好在7805旁邊，開機(jī)后，用示波器看頻率眼看著就慢慢變化,后來換成滌綸電容就好多了。
獨(dú)石電容的特點(diǎn):
電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好等。
應(yīng)用范圍:
廣泛應(yīng)用于電子精密儀器。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。
容量范圍:
0.5PF--1UF
耐壓:二倍額定電壓。
里面說獨(dú)石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型性能挺好,但容量小, -般小于0.2U,另一種叫II型,容量大，但性能一-般。
就溫漂而言:
獨(dú)石為正溫糸數(shù)+130左右,CBB為負(fù)溫系數(shù)-230,用適當(dāng)比例并聯(lián)使用，可使溫漂降到很小。
就價(jià)格而言:鉭、鈮電容貴、獨(dú)石、CBB較便宜，瓷片滴,但有種高頻零溫漂黑點(diǎn)瓷片稍貴.云母電容Q值較高，也稍貴。
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