电子元器件——电容参数与选型

电子元器件——电容参数与选型

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/Dec06_Sgr_Liu/article/details/146291117

电容按封装可以分为直插电容和贴片电容。还可以分为有极性电容和无极性电容。

一、电容的主要参数

电容最重要的参数有5个：精度、温度系数、耐压、温度范围和ESR。

1. 精度

电容跟电阻不同，电阻的精度可以做到高于0.1%，而电容的话5%即为精度很高了。
一般精度为5%、10%、25%等。

2. 温度系数

电容的电容量会随着温度的上升而下降，同样电容的温度系数的单位为PPM，例如一个0.1uF、250ppm的电容，温度每升高1℃，其电容量要降低

例如常用贴片电容为MLCC电容（MLCC是片式多层陶瓷电容器英文缩写（Multi-layer ceramic capacitors））

MLCC里面常用的有：NP0、C0G、Y5V、Z5U、X7R、X5R等。

C0G（即NP0电容，两者为同一物体），NP0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、钐和一些其他稀有氧化物组成的。NP0电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时，容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3△C。NP0当然的漂移或滞后小于±0.05%。NP0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。C0G电容的缺点是不能做大电容，常见的最大容量为0.47uF，且价格较贵。

X7R、X5R、Y5V电容的特点可以由下表进行查询，X7R中的X表示-55℃，7表示+125℃，R表示±15，即当温度在-55℃~+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。

MLCC主要生产厂家为：日本村田、京瓷、TDK；韩国三星；太晚达方、禾伸堂、国巨、华新科；大陆有名的是风华高科、宇阳、三环等。

按照温度特性、材质、生产工艺。MLCC可以分成如下几种：NP0、C0G、Y5V、Z5U、X7R、X5R等。NP0、C0G温度特性平稳、容值小、价格高；Y5V、Z5U温度特性差、容值大、价格低；X7R、X5R则介于以上两种之间。

• C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容
• X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用
• Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路
• Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容

常用的贴片电容实物图如下：

3. 耐压

电容的电容量会随着其两端的电压增大而减小。

理论上电容的耐压比所处环境的电压最大值大即可，实际使用时需要留有80%的裕量，例如某处的电压最高为8V，则需要选用耐压为10V以上的产品。

特别是钽电容，使用时钽电容一定要小心，这是一种极性电容，如果反接一定会爆炸、起火。

钽电容的耐压必须留有50%的裕量，例如某处的电压最高为8V，则需要选用耐压值为16V以上的钽电容，否则产品及不稳定。

4. 温度范围

电容必须在其规定的温度范围内使用，比如电解电容一般适用于105℃以下，150℃的高温应用可以选用钽电容和NP0电容。

5. ESR

电容的实际模型如下图：

其中的ESR非常重要，一般的DC-DC电源的电弧初段需要ESR极低的电容，一般可以选用MLCC电容、钽电容等等。ESR越小越好。

二、常见的极性电容

常用的有极性电容有：电解电容、贴片电解电容、固态电容和钽电容。

1. 电解电容

电解电容、贴片电解电容和固态电容比较安全，两端电压接近耐压也不会坏，使用极其广泛。

直插电解电容，长腿为正，短腿为负，假如两个引脚被剪的一样长，壳体上有银边且写了 - 的那边对应的为负极，贴片电解电容黑边对应的为负极。

2. 钽电容

钽电容的厂家主要有：AVX、KEMET、VISHAY、NEC、NICHICON、三星，市场上的钽电容，主要分为黄钽和黑钽两种（VISHAY是红钽）。黄钽品牌主要是：AVX、KEMET；黑钽主要品牌是：NEC、NICHICON和三星。市场占有方面：AVX远高于KEMET，NEC高于NICHICON和三星。

AVX钽电容的外观如下：

VISHAY钽电容的外观如下：

（有尖尖的一端为正极）

227代表的含义为：22为乘数，7是10的幂，就是

[巧记]

104是最常用的电容，可以把104记住之后往前或往后推，102为1nF，103为10nF，105为1uF，106为10uF。

下图为KEMET的钽电容，KEMET直接将电容量和耐压写在了电容上。下图中的钽电容耐压为35V，22uF。

钽电容一定要注意正负极，有黑边的对应的是正极，接反必爆炸，必起火。

在设计电路时，只要用到了芯片，就需要在此芯片的VCC引脚放置一个0.1uF的陶瓷电容进行滤波，但是如果供电中的谐波频率高到一定程度的时候，电容中的ESL电感的作用就不可忽视了，再高的时候ESL电感就起主导作用了。电容就失去滤波的作用了，这时候需要降低电容量。

也可以大小电容并联组合使用，分工协作、滤掉电源中不同的谐波分量如下图所示：

容量最小的电容越靠近VCC引脚滤波效果越好。（因为空气中有电磁波，电磁波会在L上产生感应电动势，会对芯片的工作造成干扰。）

注：本文内容基于B站视频的学习笔记整理而成。