电容知识介绍

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电容知识介绍

一、电容的基础知识：

电容是一种最基本的电子元器件，基本上所有的电子设备都要用到。小小一颗电容却是一个国家工业技术能力的完全体现，世界上最先进的电容设计和生产国是美国和日本，我国自主力量还很薄弱，并且生产的产品也都以低档为主。

电容的基本单位为法拉（F），常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：

1法拉（F）= 106微法（μF）

1微法（μF）= 103纳法（nF）= 106皮法（pF）

1pF = 10-12F

1nF = 10-9F= 103 ×10-12F= 102pF

1uF = 10-6F= 106 ×10-12F= 105pF

104表示，105表示1 uF， 106表示10uF，226表示22 uF。

电容的误差等级一般分为3级：I级±5%（J），II级±10%（K），III级±20%（M）

0402封装：长×宽

0603封装：长×宽（60mil×=，30mil=）

0805封装：长×宽（80mil×=，50mil=）

1206封装：长×宽

1210封装：长×宽

1812封装：长×宽

2010封装：长×宽

2225封装：长×宽

2512封装：长×宽

A型钽电容：长×宽×高

B型钽电容：长×宽×高

C型钽电容：长×宽×高

D型钽电容：长×宽×高

E型钽电容：长×宽×高

以上均为实物尺寸，电路板上的焊盘尺寸要比实物尺寸大，如0805的电容或电阻，电路板上的焊盘尺寸是150mil×50mil（×）。

1?inch(英寸)=1000?mil（密尔）

1 inch(英寸) = CM（厘米）=（毫米）

1mil=

电容分类：

按极性分为：有极性电容和无极性电容。

按材料可以分为：

●薄膜电容：聚酯（涤纶）电容（CL）、聚苯乙烯电容（CB）、聚丙烯电容

（CBB电容）。CL电容的耐温要好一些（105度），CBB电容的高频性能好，但是额定工作温度一般是85度左右。CL电容与CBB电容的温度系数大体上都为300PPM/℃左右，但是CL电容是正温度系数，CBB是负温度系数。常用材料CL21(MEF)、CBB21/(MPP,MPR)、CBB22、CBB81（PPS）。

●陶瓷电容（瓷介电容）：片式多层陶瓷电容（Multilayer Ceramic

Capacitors，简称MLCC）又称独石电容，相当于多个电容并联，直插式要用环氧树脂封装引两根引线。瓷片电容是单层结构，一般容量不大，但耐压值可以很高，用于。

●纸介电容：用特制的电容纸作为介质，铝箔或锡箔作为电极并卷绕成圆柱

形，然后接出引线，再经过浸渍处理，用外壳封装或环氧树脂灌封而成。

工作电压高，成本低廉，化学稳定性和热稳定性都比较差，容易老化。

●云母电容：用金属箔或者在云母片上喷涂银层做的电极板，极板和云母一

层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。

●铝电解电容：它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质。

●钽、铌电解电容。钽电容是固态的烧结块，没有电解液。特点：寿命长、

耐高温、滤高频性能极好，容量较小、耐压值低、价格贵。

二、常用电容介绍：

1.无极性电容：主要指片式多层瓷介电容 (MLCC)，是世界上用量

最大、发展最快的片式元件之一，全球市场年需求量超过万亿只。最常用的型号：0805封装，，滤波用。

图1．贴片陶瓷电容

图2．瓷片电容

按照美国电工协会（EIA）标准，不同介质材料的MLCC按照介质的温度稳定性分成三类：Ⅰ类温度补偿型（CC型）、Ⅱ类高介电常数型（CS型）、Ⅲ类半导体型（CT型），Ⅰ类用于高频，Ⅱ类和Ⅲ类用于低频。按照“字母+数字+字母”的型式，行业的名称分为C0G（ NPO）材质系列、X7R材质系列、X5R材质系列、Y5V材质系列、Z5U材质系列。

C0G（NPO）电容属于Ⅰ类高频电容，C0G表示温度特性为：0×（-1）ppm/℃±30ppm/℃。

X7R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类低频陶瓷，其中X7R、X5R属于Ⅱ类陶瓷的稳定级，而Y5V和Z5U属于Ⅱ类陶瓷的可用级。符号含义如下：

X5R的容量变化率为±15%，温度范围为-55℃到+85℃；X7R的容量变化率为±15%，温度范围为-55℃度到+125℃。一般大容量的MLCC都是X5R，不能用X7R做，X7S用于耐压等级高的电容，以0402为例，X5R 和Y5V和都可以做到1uF，从性能上讲C0G > X7R > X5R > Y5V。

注意：X7R的15% 并不是指电容的精度，而说的是电容在-55度到+125度这个温度范围变化的过程中，电容的容量可能会有±15％的变化。一般使用的容量误差有：K级±10%，M级±20%。

MLCC主要品牌：日本村田（MURATA）、TDK（东京电气化工）、太诱（TA/TO）、京瓷（KYOCERA）；韩国三星电机（SEMCO）；台湾国巨（YAGEO）、华新科。MLCC制造企业在中国大陆先后建立北京村田、无锡村田、天津三星电机、厦门TDK、上海京瓷、东莞太诱、苏州国巨等合资或独资企业。

日本村田在市场份额一直保持世界第一的地位，而后起之秀韩国三星电机跃居次席。TDK，太阳诱电、京瓷、国巨保持第二集团地位。

2.有极性电容：一般指钽（电解）电容，图3中的电容分别为：直

插（引脚长为正）、A型（1206）、B型（1210）、C型、D 型，贴片钽电容有横线的一端为正极。焊接时正极对应丝印的“+”号。