4. 电容1
(1)常用的电容有陶瓷电容器、电解电容器、薄膜电容器等。
(2)陶瓷电容器主要应用于DC-DC转换、电源应用、射频耦合、隔直流、去耦、旁路、整流;电磁干扰和射频干扰抑制、晶振谐振、带通滤波、带阻滤波和温度补偿。
(3)MLCC片式陶瓷电容,表面贴装电子元件,工作电压最高可达约100伏,额定容量可达约50 μF,介质材料分为I类(如COG/NPO)和II类(X7R/Y5V),这些代码表示电容器的温度系数及其公差范围。前者温度稳定性高,具有线性温度系数、电容值随电压变化保持恒定、低损耗且稳定性与精度高。它们还具有高品质因数(Q),因此适用于高频应用,I类电容器仅提供低容量规格。找不到100µF的I类电容器。实际上,要找到超过1µF的型号非常困难,即便是0.1µF的型号也会体积庞大;后者介电常数更高但稳定性较低,若要在小体积内实现更高电容值,就必须采用相对介电常数更高的材料,这意味着需要选用II类电容器。这虽然意味着要牺牲I类电容器的所有优良特性,并引入压电效应等潜在副作用,但只要正确使用II类电容器即可。在大多数应用场景中,设计时只需选用X5R和X7R这两款II类电容器。II类陶瓷电容器在设计时必须进行降额处理,这意味着需要选择比预期需求更高的额定值。新手常犯的错误是确定需要10 V和10µF的电容器后,直接从指定经销商处选购对应规格的产品。这种做法可能引发两个问题:首先,电路中实际电压有时会超过10 V。虽然瞬态电压波动和电压突变仅持续毫秒级时间,但会影响电容器性能;其次,随着II类陶瓷电容器工作电压升高,其等效电容会降低。优质电容器数据手册通常包含电压-电容曲线(部分数据手册未提供该曲线)。该曲线能说明:即便标注为10µF容量的电容器,在10 V电压下实际电容值可能只有4µF左右。
(3)电解电容:储能、耦合、隔直流、去耦、旁路、DC-DC,DC-AC,AC-DC转换、频率转换、电机控制、照明镇流器、功率因数校正、倍压等
铝电解电容器(有时简称为电解电容)通常用于需要大容量的电路中。这类电容的容量范围从约0.1µF到数法拉不等,但其体积远大于其他类型的电容器。此外,电解电容还能承受更高电压。不能极性接反,在PCB上丝印电容极性标识。电解电容器具有保质期。通常情况下,只要储存条件得当,其保质期可达两到三年。由于电解电容器容易因干燥