電容的作用和分類
由非形態(tài)電容形成的一種分布參數(shù)。一般是指在印制板或其他形態(tài)的電路形式，
螺栓電容在線與線之間、印制板的上下層之間形成的電容。這種電容的容量很小，但可能對電路形成一定的影響。在對印制板進行設計時一定要充分考慮這種影響，尤其是在工作頻率很高的時候。也成為寄生電容，制造時一定會產(chǎn)生，只是大小的問題。布高速PCB時，過孔可以減少板層電容，但會增加電感。分布電感是指在頻率提高時，因?qū)w自感而造成的阻抗增加.電容器選用及使用注意事項
1，一般在低頻耦合或旁路，電氣特性要求較低時，可選用紙介、滌綸電容器；在高頻高壓電路中，應選用云母電容器或瓷介電容器；在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器。2，在振蕩電路、延時電路、音調(diào)電路中，
螺栓電容電容器容量應盡可能與計算值一致。在各種濾波及網(wǎng)（選頻網(wǎng)絡），電容器容量要求精確；在退耦電路、低頻耦合電路中，對同兩級精度的要求不太嚴格。3，電容器額定電壓應高于實際工作電壓，并要有足夠的余地，一般選用耐壓值為實際工作電壓兩倍以上的電容器。 4，優(yōu)先選用絕緣電阻高，損耗小的電容器，還要注意使用環(huán)境。電容的作用濾波作用
在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實際中，為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容．由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001--0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾。耦合作用
在低頻信號的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響，常采用電容藕合．為了防止信號中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。電容的重要性洶涌的河水流入到湖泊中,再讓它流出來,那就顯得平靜而柔和了.電容就應該是充當了湖泊的作用吧.讓電流更純凈沒有雜波.所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的基本工作原理就是充電放電，當然還有整流、振蕩以及其它的作用。另外電容的結(jié)構(gòu)非常簡單，主要由兩塊正負電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成，所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的。在計算機系統(tǒng)的主板、插卡、電源的電路中，應用了電解電容、紙介電容和瓷介電容等幾類電容，并以電解電容為主。紙介電容是由兩層正負錫箔電極和一層夾在錫箔中間的絕緣蠟紙組成，并拆疊成扁體長方形。額定電壓一般在63V～250V之間，容量較小，基本上是pF(皮法)數(shù)量級?，F(xiàn)代紙介電容由于采用了硬塑外殼和樹脂密封包裝，不易老化，又因為它們基本工作在低壓區(qū)，且耐壓值相對較高，所以損壞的可能性較小。萬一遭到電損壞，一般癥狀為電容外表發(fā)熱。瓷介電容是在一塊瓷片的兩邊涂上金屬電極而成，普遍為扁圓形。其電容量較小，都在pμF(皮微法)數(shù)量級。又因為絕緣介質(zhì)是較厚瓷片，所以額定電壓一般在1～3kV左右，很難會被電損壞，一般只會出現(xiàn)機械破損。在計算機系統(tǒng)中應用極少，每個電路板中分別只有2～4枚左右。電解電容的結(jié)構(gòu)與紙介電容相似，不同的是作為電極的兩種金屬箔不同(所以在電解電容上有正負極之分，且一般只標明負極)，兩電極金屬箔與紙介質(zhì)卷成圓柱形后，裝在盛有電解液的圓形鋁桶中封閉起來。因此，如若電容器漏電，就容易引起電解液發(fā)熱，從而出現(xiàn)外殼鼓起或爆裂現(xiàn)象。體積大而容量大，在電容器上所標明的參數(shù)一般有電容量(單位:微法)、額定電壓(單位:伏特)，以及最高工作溫度(單位:℃)。其中，耐壓值一般在幾伏特～幾百伏特之間，容量一般在幾微法～幾千微法之間，最高工作溫度一般為85℃～105℃。指明電解電容的最高工作溫度，就是針對其電解液受熱后易膨脹這一特點的。所以，電解電容出現(xiàn)外殼鼓起或爆裂，并非只有漏電才出現(xiàn)，工作環(huán)境溫度過高同樣也會出現(xiàn)。1.電容器主要用于交流電路及脈沖電路中，在直流電路中電容器一般起隔斷直流的作用。2.電容既不產(chǎn)生也不消耗能量，是儲能元件。3.電容器在電力系統(tǒng)中是提高功率因數(shù)的重要器件；在電子電路中是獲得振蕩、濾波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。4.因為在工業(yè)上使用的負載主要是電動機感性負載,所以要并電容這容性負載才能使電網(wǎng)平衡。相位補償，電感相位超前，電容相位滯后。5.在接地線上,為什么有的也要通過電容后再接地咧?答：在直流電路中是抗干擾，把干擾脈沖通過電容接地（在這次要作用是隔直——電路中的電位關系）；交流電路中也有這樣通過電容接地的，一般容量較小，也是抗干擾和電位隔離作用。電容補嘗功率因數(shù)
答：因為在電容上建立電壓首先需要有個充電過程，
螺栓電容隨著充電過程，電容上的電壓逐步提高，這樣就會先有電流，后建立電壓的過程，純電容電路電流超前電壓90度（電容電流回路中無電阻和電感元件時，叫純電容電路）。電動機、變壓器等有線圈的電感電路，因通過電感的電流不能突變的原因，它與電容正好相反，需要先在線圈兩端建立電壓，后才有電流（電感電流回路中無電阻和電容時，叫純電感電路），純電感電路的電流滯后電壓90度。由于功率是電壓乘以電流，當電壓與電流不同時產(chǎn)生時（如：當電容器上的電壓最大時，電已充滿，電流為0；電感上先有電壓時，電感電流也為0），這樣，得到的乘積（功率）也為0！這就是無功。那么，電容的電壓與電流之間的關系正好與電感的電壓與電流的關系相反，就用電容來補償電感產(chǎn)生的無功，這就是無功補償?shù)脑?。什么是耦?br />
耦合指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加注明時往往是指交流耦合。退耦是指對電源采取進一步的濾波措施，去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數(shù)是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數(shù)。耦合小知識：1 ，耦合，有聯(lián)系的意思。 2 ，耦合元件，尤其是指使輸入輸出產(chǎn)生聯(lián)系的元件。 3 ，去耦合元件，指消除信號聯(lián)系的元件。 4 ，去耦合電容簡稱去耦電容。 5 ，例如，晶體管放大器發(fā)射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合，這個電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件，如果在這個電阻兩端并聯(lián)一個電容，由于適當容量的電容器對交流信號較小的阻抗（這需要計算）這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應，故稱此電容為去耦電容。退耦有三個目的
1. 將電源中的高頻紋波去除，將多級放大器的高頻信號通過電源相互串擾的通路切斷； 2. 大信號工作時，電路對電源需求加大，引起電源波動，通過退耦降低大信號時電源波動對輸入級 / 高電壓增益級的影響； 3. 形成懸浮地或是懸浮電源，在復雜的系統(tǒng)中完成各部分地線或是電源的協(xié)調(diào)匹配。有源器件在開關時產(chǎn)生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地關于濾波電容、去耦電容、旁路電容作用
濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。
去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩(wěn)定工作。
旁路電容用在有電阻連接時，接在電阻兩端使交流信號順利通過。關于去耦電容蓄能作用的理解
1）去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾，干擾的進入方式是通過電磁輻射。 而實際上，芯片附近的電容還有蓄能的作用，這是第二位的。 你可以把總電源看作密云水庫，我們大樓內(nèi)的家家戶戶都需要供水，這時候，水不是直接來自于水庫，那樣距離太遠了，等水過來，我們已經(jīng)渴的不行了。實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。如果微觀來看，高頻器件在工作的時候，其電流是不連續(xù)的，而且頻率很高，
而器件VCC到總電源有一段距離，即便距離不長，在頻率很高的情況下，
阻抗Z＝i*wL+R，線路的電感影響也會非常大，
會導致器件在需要電流的時候，不能被及時供給。
而去耦電容可以彌補此不足。
這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一
?。ㄔ趘cc引腳上通常并聯(lián)一個去藕電容，這樣交流分量就從這個電容接地。）
2）有源器件在開關時產(chǎn)生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供
一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地
在LED驅(qū)動器中，電容 (符號為 C)的主要作用是儲能。有慢儲能電容和快儲能電容兩種類型。
當 L助驅(qū)動由低頻交流電源供電時，在橋式整流器的直流側(cè)應接一個慢速儲能電容。這個儲能的目的是，在交流電壓處于兩個峰值間時 (為電源周期的兩倍)，為 LED驅(qū)動器提供能量。盡管在飛機中常使用400Hz的頻率，但交流電源的頻率一般為 50~6OHz，因此電容應有足夠的儲能且至少能維持l0ms。
對于慢儲能電容，儲能密度較高時一般選用鋁電解電容 (相對于其他電解電容，儲能相同的鋁電解電容體積更小)。鋁電解電容用包含濕電介質(zhì)材料的鋁箔制作而成，因此不能長時間用于高溫場合，否則電介質(zhì)會變干而使電容失效。
快儲能電容在開關頻率為 50~5OOkHz的開關驅(qū)動電路中應用非常廣泛。它的能量存儲時間很短，大約為幾微秒。此類電容的主要特點是充放電迅速，這就是說，這種電容的自感比較小(高自諧振頻率)。由于貼片元器件沒有引線電感，所以它的自感相對較低。通常選用陶瓷電容或塑料膜電容作為快儲能電容。
電容由兩個獨立的且中間為絕緣體 (稱為電介質(zhì))的導電表面 (稱為電極)組成。金屬面由摻有絕緣材料的很薄的金屬薄膜構(gòu)成。電介質(zhì)可以是陶瓷、云母和塑膠薄膜的等。電容的類型經(jīng)常由電介質(zhì)的類型來區(qū)分，所以有錯電解電容、陶瓷電容和塑料薄膜電容等。
陶瓷和云母電容一般使用平板介質(zhì)薄板，結(jié)構(gòu)最簡單，中間是絕緣層，兩邊分別有一個導電層。云母電容很少會用到，但是陶瓷電容極為普遍。容值較高的電容一般都有幾個絕緣層，絕緣層間為金屬膜。金屬薄膜層交錯地粘合到A面、B面、A面、B面。
塑料膜電容，比如聚酯電容、聚丙烯電容、聚碳酸酯電容等，有兩個鍍了金屬的塑料膜層。其中有一種在結(jié)構(gòu)上與陶瓷電容相同，都是金屬膜層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常見于表面貼裝聚酯電容器。
塑料薄膜電容還可以采用另一種壓膜結(jié)構(gòu)。兩個鍍金屬層上下放置然后滾壓，兩個導體卷在一起，中間是絕緣層。薄膜層相互間有偏移，所以一側(cè)的A面導體突出，另一側(cè)的B面導體突出 (這種技術有時稱為箔片延伸)。這樣引線與合成圓柱體端子的連接相對比較容易。螺旋結(jié)構(gòu)在電容體周圍形成了一個金屬膜，金屬膜可以接地或者接到電路的地端以減小外電場的干擾。外層箔片連接是某些薄膜電容的特征。
電容的工作特性并不是理想的。電容由兩個被中間絕緣體隔離的導電層構(gòu)成。任何電容都有一定的串聯(lián)電感，這是由導電板和與之相連的引線產(chǎn)生的。當頻率接近或高于自諧振頻率時，這個自感就是一個問題。導體和絕緣層電介質(zhì)使電容也包含串聯(lián)電阻，稱為等效串聯(lián)電阻(ESR)，ESR會產(chǎn)生損耗。
通常，在鋁電解電容和鉭電解電容中，ESR 和自感的存在會帶來更多問題。這種類型的電容經(jīng)常用于電源的去耦。數(shù)字電路設計者很早以前就開始將 lOnF的陶瓷電容接在對電源進
行去耦的鉭電容兩端。因為高容值的鉭電容可以吸收低頻瞬時電流，而陶瓷電容能吸收高頻瞬時電流。
耗散因數(shù) (DF)和損耗因數(shù)用來描述ESR的影響程度。DF的值可以用下面的公式算得
耗散因數(shù)=DF=
是電容在某一特定頻率下的電抗。耗散因數(shù)是電抗向量 XC 和阻抗向量 (XC+ESR)夾角的正切值，ESR向量與阻抗向量垂直。
對于電容器，最顯著的問題是自諧振。自諧振是由于器件本身的結(jié)構(gòu)引起的：引線可以看成是一個電感 (雖然很小)，因為電流在電容的偏板上環(huán)繞流動，所以繞線式電容器也存在一定電感。考慮不同電介質(zhì)電容的自諧振頻率，引線長度均為 2.5nun (或 0.lin)時，lOnF 圓盤陶瓷電容的自諧振頻率約為 20MHz，相同容值的聚丙烯電容和聚碳酸酯電容的自諧振頻率也約為20MHz。
通過計算器件引線的電感值，可以粗略得出它的自諧振頻率。例如，直徑為 0.5mm、長度為5 mm (每個引線各2.5 mm)的引線在自由空間中的電感值約為 2.94nH。當與一個lnF的電容相連時，可以推算出自諧振頻率約為 93 MHz。用 lOnF 電容替換剛才的lnF的電容，自諧振頻率將下降為29MHz。
之前，曾提到引線長度為2.5mm、容值為lOnF的電容的自諧振頻率為20MHz而不是29MHz。頻率計算值和實際值之間存在誤差，這是因為我們沒有將偏板的電感考慮進去。加上偏板的電感后，自諧振頻率就變小了。隨著電容值的增加，偏板的電感也會增加，因此計算值與實際值間有一定的誤差。
容值小于 lnF的小電容的自諧振頻率可以近似由公式 算出，式中L是引線的電感。
表面貼裝電容器由于它的尺寸小而得到廣泛使用。以前它們經(jīng)常用在高頻電路中，
螺栓電容因為不需要考慮引線電感。電感的減小對要求脈沖上升洽和下降tfi很陡的開關電源很有利。應用最為廣泛的表面貼裝電容是多層陶瓷電容。它的導電偏板是平坦且相互交錯的，所以電感值很小。一些常規(guī)的帶引線的陶瓷電容也是在表面貼裝電容的基礎上加了引線。它們通常要用環(huán)氧樹脂或其他類似材料浸泡，然后在外部標明它的容值和電壓額定值。
陶瓷電容的溫度系數(shù)一般為 0 或負數(shù)。用NPO或COG用來表示零溫度系數(shù)的陶瓷電容(NPO=Negative Positive Zero)。其他陶瓷電容用它的溫度系數(shù)來表示。N750表示負溫度系數(shù)為-750ppm/℃的電介質(zhì)。更特殊的電介質(zhì)有 X7R和 Y5U，它們具有更高的電介質(zhì)系數(shù)，常常用來制作容值較高的電容器，用X7R和Y5U制作的電容客值范圍較寬。
除了NPO/COG電容之外，陶瓷電容還表現(xiàn)出壓電效應。交流高壓信號會產(chǎn)生噪聲，器件的尺寸越大，噪聲也越大。在同一電路中，1206貼片電容比0805產(chǎn)生的噪聲更大。壓電效應將導致電容承受電壓時，容值發(fā)生改變。
聚苯乙烯電容和聚丙烯電容具有負的溫度系數(shù)，正好與正溫度系數(shù)的鐵氧體磁心電感匹配，非常適合于LC濾波電路。但是，在容值相同的情況下，用這些電介質(zhì)制作的電客體積較大。
聚酯電容和聚碳酸酯電容十分常見。聚酯電容功率因數(shù)較低 (ESR高)，溫度系數(shù)低 (且為正)，性能最差。聚酯電容應用普遍是因為它的容值密度高，較小體積就能達到很高的容值。聚碳酸酯電容有較好的功率因數(shù)和微正的溫度系數(shù)。聚碳酸酯電容的另一個有利特性是，它具有自恢復特性，當絕緣層由于過電壓擊穿時，電容自動回到不導電狀態(tài)，而不是短路。
接在交流電源兩端的電容值一般額定為 X2級。常用的交流輸入一般是275V X2級。這種電容一般都可以用聚酯和聚碳酸酯制作得到。接在電源兩端的電容典型值是 lOOnF。這些電容用來減小 EMI以及吸收電源的瞬間浪涌。在典型應用中，一般用一個壓敏電阻 (VDR)與電容并聯(lián)。
有時電源每相與地之間都要接250V Y2等級的電容。這些電容的電介質(zhì)一般為陶瓷、聚酯和聚碳酸酪。電容值可以在 l~47nF之間，很容易買到。在電源設計中，電容的常見值為 2.2nF。
信息來源：
螺栓電容
業(yè)務咨詢
