电容的分类及选型知识

电容的分类及选型知识大全

电容是电子电路设计中不可缺少的元器件,在滤波、去耦、耦合以及微积分电路中具有不可代替的作用。市场上生产电容器的厂家极多，比较著名的公司有韩国的SAMSUNG,日本的村田，美国的AVX等。各个公司的产品都有自己的规格型号和命名方式，选用时应该到官网查找自己所需要的型号。

本文介绍的是电容的一般性分类和选购的基本指导原则，供设计者在设计时宏观把握电容的选型。电容有多种分类方式，其中最重要的是按照介质进行分类。因为介质直接影响电容的性能。

一、电容的分类方式

1.按结构可分为：1）固定电容、2）可变电容、3）半可变电容（微调电容）

顾名思义，固定电容（Fixed capacitance）的容值是固定不变的,当然，这个固定指的是相对固定，因为电容的容值随着电压和温度的改变会稍微有变动，这就是为何电容都有精度，常见的精度有5%，10%，20%等等。

可变电容（Variable capacitor）指的是容值可以改变的电容，道理如滑动变阻器一样。可变电容多用于相位补偿电路中，例如示波器探头内的补偿电容。

半可变电容（微调电容Tuning capacitor）道理与可变电容一样，但是其电容改变范围很小，也可用于补偿电路。

2.按极性分为：1）极性电容、2）非极性电容

极性电容是具有正负方向的，接反会产生严重后果，甚至是爆炸（电解电容），极性电容的容值一般比较大。

非极性电容是没有正负方向之分的，使用更加方便。

3、按照介质分类

1）气体介质电容：空气电容

2）电解电容：液态电解电容（如铝质电解电容）和固态电解电容（钽电容）3）无机介质电容：瓷介电容、云母电容、玻璃釉电容

4）有机介质电容：

①聚乙酯电容(Mylar 电容) 、金属化聚乙酯电容(MKT 电容)

②聚丙烯电容(PP 电容) 、金属化聚丙烯电容(MKP 电容)

③聚苯乙烯电容(PS 电容) 、聚碳酸电容、聚酯电容（涤纶电容）

以上为电容分类的大体情况。其中按照介质分类是最重要的分类方式，因为介质影响电容的性能。其中每种分类方式中还有其他分类，在后文予以介绍。

二、不同介质电容的特点

1.气体介质电容

气体介质电容器就是以空气或者其他气体作为介质的电容器，由多片可180°转动的动片与多片固定的定片组成，它的电容量在一定范围内连续可调。当将动片全部旋进定片间时，其电容量为最大；反之，将动片全部全部旋出定片间时，电容量最小。如图所示为空气介质可变电容器的外形。空气介质可变电容器具有能精确调节电容量、介质损耗小、稳定性好、寿命长、体积较大、绝缘电阻高等特点。一般用在收音机、电子仪器、通信设备及有限广播电视等电子设备中。空气介质电容器一般应用范围不广。

2、电解电容（Electrolytic capacitor）

1）液态电解电容（铝质电解电容）

几乎所有的液态电解电容都是铝质电解电容。铝质电解电容的突出特点是：单位容值大，尺寸小（仅仅是相对而言），电感适中。其耐压值可以从6.3V 到500V。铝质电解电容一般为圆柱形。其缺点是：一般具有极性，漏电流大，损耗大，频率特性差，稳定性差，不能承受低温和低气压，一般只能用于地面设备。由于铝质电解电容器的上述特点，所以铝质电解电容器一般用于储能、旁路和低频滤波作用。

关于电解电容器特性介绍见《液态铝铝电解电容器特性介绍》，关于铝质电解电容器的电压容值对应关系及封装见《电解电容封装尺寸》及《电解电容封装》。

2）固态电解电容（钽电容）

①基本性能概述

钽电容是常见的固态电解电容，钽电容是一种用金属钽（Ta）作为阳极材料而制成的电解电容。按照结构的不同可以分为箔式和钽烧粉结式两种结构。在钽烧粉结式电容中，又因为工作介质的不同，分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容，其中固体钽电解电容用量大，如CA型，CA42型等。

钽电解电容器与铝电解电容器相比具有如下特点：

a.体积小。钽电容的单位体积内的电容量大，因此体积可以做的更小

b.使用温度范围广。钽电容的温度范围可达-55℃到100℃，铝质电解电容虽然也能达到这个温度，但是性能变差；

c.寿命长、绝缘电阻高，漏电流小，功耗低。钽电容的钽氧化膜不仅能耐腐蚀，还能长时间保持优良的性能。

d.阻抗频率特性好。钽固体电解电容可以工作在50KHz以上。

e.可靠性高。钽氧化膜的化学性能稳定，又因钽阳极基体Ta205耐强酸强碱，使得钽电解电容相比铝质电解电容具有低损耗、温度稳定性更好。

但是钽电容也具有一下缺点：

漏电流大，价格贵，具有极性，稳定性差，精度差，耐压值低。目前，钽电容的耐压值最大为50V。（参加AVX公司提供的参数表）。

②SAMSUNG公司产品基本介绍

SAMSUNG公司生产的钽电容有9个系列。这9个系列的区别与联系如下：SCN series ：Stander Series：标准型号封装，容值从0.15u到68u，每种容值对应的封装也不一致，在选购时要注意查找资料。

SCS Series ：Miniaturized Tantalum ：小型化钽电容。该系列容值为0.47u 到680u

SCS-Pseries ：2012 size miniaturized ，该系列全部是2012封装，容值是0.22u 到22u。可以认为该系列是SCS的缩小版。

SCM-Series:Utral-Miniaturized(1608),超小封装钽电容，1.0u到10u；

SCF-Series：Face Down Tantalum：对于滤波、旁路、耦合和阻断电路具有更好的性能；

SCE-Series：Low ESR:低等效串联电阻，可以降低功耗

SCL-Series：Low Profile Tantalum：该种电容降低了厚度；

PCS-Series：该种电容具有较低的等效串联电阻，更加适合大电流波动的处理。

PCL-Series：在PCS的基础上，降低了高度。

3.无机介质电容

⑴片状多层陶瓷电容MLCC

陶瓷电容器（ceramic capacitor；ceramic condenser ）就是用陶瓷作为电介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。它的外形以片式居多，也有管形、圆形等形状。

陶瓷电容器又分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两种，或者分成I类陶瓷电容器和II类陶瓷电容器两种。通常NP0,SL0,COG是I类瓷介电容，X7R,X5R,Y5U,Y5V是II类瓷介电容，I类瓷介电容容量稳定性很好，基本不随温度，电压，时间等变化而变化，但是一般容量都很小，而II类瓷介电容容量稳定性很差，随着温度，电压，时间变化幅度较大，所以一般用在对容量稳定性要求不高的场合，如滤波等。

根据介质的不同，通常可以将陶瓷电容器分为以下几类：

①NPO（COG）类，属于第一类陶瓷电容器,超稳定级电容器。

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±0.3ΔC。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±