电容的种类及应用剖析

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1、电容单位：转换系数均为1000GF-MF-kF-F-mF-uF(UF/F)-nF-pF常见型号：474J为470000pF， 即0.47uF104J为100000pF， 即0.1uF105J为1000000pf，即1uF1. 电容种类1.1 聚酯（涤纶）电容（CL） 符号： 电容量：40pF4F 额定电压：63630V 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 1.2 聚苯乙烯电容（CB） 符号： 电容量：10pF4F 额定电压：100V30KV 主要特点：稳定，低损耗，体积较大 应用：对稳定性和损耗要求较高的电路 1.3 聚丙烯电容（CBB） 符号

2、： 电容量：1000pF10F 额定电压：63V2000V 主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差 应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路 1.4 云母电容（CY） 符号： 电容量：10pF0.1F 额定电压：100V-7kV 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路 1.5 高频瓷介电容（CC） 符号： 电容量：16800pF 额定电压：63V500V 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路 1.6 低频瓷介电容（CT） 符号： 电容量：10pF4.7F 额定电压：50V100V 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：

3、要求不高的低频电路 1.7 玻璃釉电容（CI） 符号： 电容量：10p0.1F 额定电压：63V400V 主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度） 应用：脉冲、耦合、旁路等电路 1.8 铝电解电容 符号： 电容量：0.47F 10000F 额定电压：6.3V450V 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等 1.9 钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 符号： 电容量：0.1F 1000F 额定电压：6.3V125V 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容 1.10 空气介质可变电容器 符号： 可变电容量：100

4、pF1500pF 主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等 应用：电子仪器，广播电视设备等 1.11 薄膜介质可变电容器 符号： 可变电容量：15pF550pF 主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大 应用：通讯，广播接收机等 1.12 薄膜介质微调电容器 符号： 可变电容量：1pF29pF 主要特点：损耗较大，体积小 应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿 1.13 陶瓷介质微调电容器 符号： 可变电容量：0.3pF22pF 主要特点：损耗较小，体积较小 应用：精密调谐的高频振荡回路 1.14 独石电容 符号： 电容量：0.5pF1F 主要特点：

5、电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。 耐压：二倍额定电压。 应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。 缺点：温度系数很高。独石又叫多层瓷介电容，分两种类型，I型性能挺好，但容量小，一般小于0.2F，另一种叫II型，容量大，但性能一般。 2. 电容应用就温漂而言：独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小. 就价格而言:钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵. 2.1 铝电解电容与钽电解电容铝电解电容的容体比较大，串联电阻较大，感

6、抗较大，对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高（不高于25kHz）的场合，可用于低频滤波。铝电解电容具有极性，安装时必须保证正确的极性，否则有爆炸的危险。与铝电解电容相比，钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势。但是，它的工作电压较低。 2.2 纸介电容和聚酯薄膜电容 其容体比较小，串联电阻小，感抗值较大。它适用于电容量不大、工作频率不高（如1MHz以下）的场合，可用于低频滤波和旁路。使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时，可把其外壳与参考地相连，以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响。 2.3 云母和陶瓷电容 其容体比很小，串联电阻小，电感值小，频率/容

7、量特性稳定。它适用于电容量小、工作频率高（频率可达500MHz）的场合，用于高频滤波、旁路、去耦。但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱，因此不能将它随便跨接在低阻电源线上，除非是特殊设计的。 2.4 聚苯乙烯电容器 其串联电阻小，电感值小，电容量相对时间、温度、电压很稳定。它适用于要求频率稳定性高的场合，可用于高频滤波、旁路、去耦。3. 贴片电容单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货

8、事项以引起大家的注意。不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是AVX公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册，命名方法可到AVX网站上找到。 NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。3.1 NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温

9、度从-55到+125时容量变化为030ppm/，电容量随频率的变化小于0.3C。NPO电容的漂移或滞后小于0.05%，相对大于2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。表 1给出了NPO电容器可选取的容量范围。表 1 NPO电容器可选取的容量范围封装DC=50VDC=100V08050.51000pF0.5820pF12060.51200pF0.51800pF12105605600pF5602700pF22251000pF0.033F1000pF0.

10、018FNPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。3.2 X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55到+125时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%C，表现为10年变化了约5%。 X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。表 2给出了X7R电容器可选取的容量范围。 表 2 X7R电容器可选取的容量范围封装DC=50VDC=1

11、00V0805330pF0.056F330pF0.012F12061000pF0.15F1000pF0.047F12101000pF0.22F1000pF0.1F22250.01F 1F0.01F 0.56F3.3 Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其

12、具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。表 3给出了Z5U电容器的取值范围。表 3 Z5U电容器可选取的容量范围封装DC=25VDC=50V08050.01F 0.39F0.01F 0.1F12060.01F 1F0.01F 0.33F12100.01F 1.5F0.01F 0.47F22250.68F 2.2F0.68F 1.5FZ5U电容器的其他技术指标如下： 工作温度范围 +10 - +85 温度特性 +22% - -56% 介质损耗 最大 4%3.4 Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30到85范围内其容量变化可达+22%到-82%。 Y5V的高介电常

13、数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7F电容器。Y5V电容器的取值范围如表 4所示。表 4 Y5V电容器可选取的容量范围封装DC=25VDC=50V08050.01F 0.12F0.01F 0.1F12060.01F 0.33F0.01F 0.27F12100.01F 0.68F0.01F 0.47F22250.01F 1F0.01F 1FY5V电容器的其他技术指标如下： 工作温度范围 -30 - +85 温度特性 +22% - -82% 介质损耗 最大 5% 4. 电容在电路中的作用电容在电路中按功能作用可划分为多种类型，如滤波电容、旁路电容、耦合电容、去耦电路等。这一节将介绍各种类型的电

14、容在电路中的作用。4.1 滤波电容整流电路虽然可将交流电变成直流电，但其脉动成分较大，在一些要求直流电平滑的场合是不适用的，需加上滤波电路，以减小整流后直流电中的脉动成分。一般直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示：滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分，使输出的直流更平滑。滤波电容容量比较大，所以一般采用电解电容，在使用时要注意极性。下面以全波整流电路中的滤波电容为例做分析。其滤波电路如图 1所示，滤波原理如图 2所示。电容C并联于负载RL的两端，uLuC。在没有并入电容C之前，整流二极管在u2的正负半周交替导通，输出电压uL的波形如图 2蓝线所示。并入电容之后，设在 t=0时接通电源，则当u2由零逐渐增大时，二极管导通，除有一电流iL流向负载以外还有一电流iC向电容C充电，充电电压uC的极性为上正下负。如