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关键字：薄膜电容，电解电容，陶瓷电容，铝电解电容，钽电容，安规电容之前的文章中，介绍了电感的一些知识。本文将谈谈电容，介绍电容的知识和如何选型。电容的基本原理和电感、电阻一起，是电子学三大基本无源器件；电容的功能就是以电场能的形式储存电能量。以平行板电容器为例，简单介绍下电容的基本原理如上图所示，在两块距离较近、相互平行的金属平板上(平板之间为电介质)加载一个直流电压；稳定后，与电压正极相连的金属平板将呈现一定量的正电荷，而与电压负极相连的金属平板将呈现相等量的负电荷；这样，两个金属平板之间就会形成一个静电场，所以电容是以电场能的形式储存电能量，储存的电荷量为Q。电容储存的电荷量Q与电压U和自身属性(也就是电容值C)有关，也就是Q=U*C。根据理论推导，平行板电容器的电容公式如下：理想电容内部是介质(Dielectric)，没有自由电荷，不可能产生电荷移动也就是电流，那么理想电容是如何通交流的呢？通交流电压可以在电容内部形成一个电场，而交流电压就会产生交变电场。根据麦克斯韦方程组中的全电流定律：即电流或变化的电场都可以产生磁场，麦克斯韦将ε(∂E/∂t)定义为位移电流，是一个等效电流，表示着电场的变化。。风华电容代理商巨新科。福田区安规电容公司
电容都有一定的直流偏置，电容量比标称值小很多，所以要注意实际容值是否满足设计要求。纹波电流作为DCDC的输入和输出电容，都会有一定的纹波电流，由于ESR的存在会导致一定的温升。加上环境温度，不能超过电容的额定温度，例如X5R电容极高额度温度是85℃。通常由于多层陶瓷电容ESR较小，能承受的纹波电流较大。自谐振频率电容由于ESL的存在，都有一个自谐振频率。大容量的电容，自谐振频率较低，只有1-2MHz。所以，为了提高电源的高频效应，大量小容值的去耦电容是必须的。此外，对于开关频率很高的DCDC芯片，要注意输入输出电容的自谐振频率。ESR设计DCDC电路，需要知道输出电容的ESR，来计算输出电压纹波。多层陶瓷电容的ESR通常较低，大约几到几十毫欧。5安规电容对于我们家用的电子设备，极终都是220V交流市电供电。电源适配器为了减少对电网的干扰，通过相关EMC测试，都会加各种滤波电容。下图为一个简易的电路示意图：对于L和N之间的电容叫X电容，L、N与PE或GND之间的电容叫Y电容。由于220V交流电具有危险性，会威胁人的人身安全，电子产品都需要满足相关安规标准，例如GB4943和UL60950的相关测试要求。因此，X电容和Y电容与这些测试直接相关，所以也叫安规电容。广东国巨电容质量好的风华高频电容原装现货。
各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下。电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。损耗角正切：在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻。C为电容器的实际电容量，Rs是电容器的串联等效电阻，Rp是介质的绝缘电阻，Ro是介质的吸收等效电阻。对于电子设备来说，要求Rs愈小愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角δ要小。这个关系用下式来表达：tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs因此，在应用当中应注意选择这个参数，避免自身发热过大，以减少设备的失效性。频率特性随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。电容器的识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如9μF/450V22μF/50V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或用数字表示。
引申阅读·ThinFilmCapacitor-AVX·Ceramiccapacitor·BMEandPMECeramic’sHiddenProperty-KEMET陶瓷介质的分类根据EIA-198-1F-2002，陶瓷介质主要分为四类：ClassI：具有温度补偿特性的陶瓷介质，其介电常数大都较低，不超过200。通常都是顺电性介质(Paraelectric)，温度、频率以及偏置电压下，介电常数比较稳定，变化较小。损耗也很低，耗散因数小于。截图自MaterialsDevelopmentforCommercialMultilayerCeramicCapacitors，Page26性质极稳定，应用极多的是C0G电容，也就是NP0。NP0是IEC/EN60384-1标准中规定的代号，即NegativePositiveZero，也就是用N和P来表示正负偏差。由于介电常数低，C0G电容的容值较小，极大可以做到，0402封装通常极大只有1000pF。ClassII，III：其中，温度特性A-S属于ClassII，介电常数几千左右。温度特性T-V属于ClassIII，介电常数极高可以到20000，可以看出ClassIII的性能更加不稳定。根据IEC的分类，ClassII和III都属于第二类，高介电常数介质。像X5R和X7R都是ClassII电容，在电源去耦中应用较多，而Y5V属于ClassIII电容，性能不太稳定，个人觉得现在应用不多了。截图自MaterialsDevelopmentforCommercialMultilayerCeramicCapacitors。华科、国巨电容找巨新科。
Page103由于ClassII和III电容的容值极高可以做到几百uF，但由于高介电常数介质，大都是铁电性介质(Ferroelectric)，温度稳定性差。此外，铁电性介质，在直流偏置电压下介电常数会下降。在谈谈电感一文中，介绍了铁磁性介质存在磁滞现象，当内部磁场超过一定值时，会发生磁饱和现象，导致磁导率下降；同样的，对于铁电性介质存在电滞现象，当内部电场超过一定值时，会发生电饱和现象，导致介电常数下降。当ClassII和III电容的直流偏置电压超过一定值时，电容会明显下降，如下图所示：图片来源GRM188R60J226MEA0-MurataClassIV：制作工艺和通常的陶瓷材料不一样，内部陶瓷颗粒都是外面一层很薄的氧化层，而中心是导体。这种类型的电容容量很大，但击穿电压很小。由于此类电容的性能不稳定，损耗高，现在已经基本被淘汰了。引申阅读：·ECA-EIA-198-1-F-2002·MaterialsDevelopmentforCommercialMultilayerCeramicCapacitors·HysteresisinPiezoelectricandFerroelectricMaterials电容类型总结表原图出自维基百科还有一类超级电容，就是容量特别大，可以替代电池作为供电设备，也可以和电池配合使用。超级电容充电速度快，可以完全地充放电，而且可以充到任何想要的电压。华科电容原装现货就找巨新科。盐田区压敏电容麦克风
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当然电容价格也会高一些。电容的用途非常多，主要有如下几种：隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用。福田区安规电容公司
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