產(chǎn)品詳情
在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。 電容器是一種能夠儲藏電荷的元件，也是最常用的電子元件之一。
這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)（包括空氣）構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢差），但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個電容器是不導(dǎo)電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后，物質(zhì)是都可以導(dǎo)電的，我們稱這個電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。陶制電容器
但是，在交流電路中，因為電流的方向是隨時間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。實際上，電流是通過場的形式在電容器間通過的。
在中學(xué)階段，有句話，就叫通交流，阻直流，說的就是電容的這個性質(zhì)。
電容的作用:
1）旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。 就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。
2）去耦
去耦，又稱解耦。 從電路來說， 總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大， 驅(qū)動電路要把電容充電、放電， 才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大， 這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合”。
去耦電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。
將旁路電容和去耦電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10μF 或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
3）濾波
從理論上（即假設(shè)電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容（1000μF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過程。
4）儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150 000μF 之間的鋁電解電容器（如EPCOS 公司的B43504 或B43505）是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式，對于功率級超過10KW 的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
它的外表是陶瓷做的，但不止只有一種，它還分玻璃電容、油紙電容、電解電容等。
通常所說的陶瓷貼片電容是指MLCC,即多層陶瓷片式電容(Multilayer Ceramic Capacitors)。
常規(guī)貼片電容按材料分為COG(NPO),X7R,Y5V,其引腳封裝有0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.
多層陶瓷電容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和電極材料層疊而成。
其作用主要是清除由芯片自身產(chǎn)生的各種高頻信號對其他芯片的串?dāng)_，從而讓各個芯片模塊能夠不受干擾的正常工作。在高頻電子振蕩線路中，貼片式電容與晶體振蕩器等元件一起組成振蕩電路，給各種電路提供所需的時鐘頻率。
貼片式電容有貼片式陶瓷電容、貼片式鉭電容、貼片式鋁電解電容。貼片式陶瓷電容無極性（如圖3），容量也很?。?/span>PF級），一般可以耐很高的溫度和電壓，常用于高頻濾波。陶瓷電容看起來有點像貼片電阻（因此有時候我們也稱之為“貼片電容”），但貼片電容上沒有代表容量大小的數(shù)字。
貼片式鉭電容的特點是壽命長（如圖4）、耐高溫、準(zhǔn)確度高、濾高頻改波性能極好，不過容量較小、價格也比鋁電容貴，而且耐電壓及電流能力相對較弱。它被應(yīng)用于小容量的低頻濾波電路中。
貼片鉭電容與陶瓷電容相比，其表面均有電容容量和耐壓標(biāo)識，其表面顏色通常有黃色和黑色兩種。譬如100-16即表示容量100μF，耐壓16V。
貼片式鋁電解電容擁有比貼片式鉭電容更大的容量，其多見于顯卡上，容量在300μF~1500μF之間，其主要是滿足電流低頻的濾波和穩(wěn)壓作用。
直立電容和貼片電容的區(qū)別
無論是插件還是貼片式的安裝工藝，電容本身都是直立于PCB的，根本的區(qū)別方式是貼片工藝安裝的電容，有黑色的橡膠底座。貼片式的好處主要在于生產(chǎn)方面，其自動化程度高，精度也高，在運輸途中不像插件式那樣容易受損。但是貼片工藝安裝需要波峰焊工藝處理，電容經(jīng)過高溫之后可能會影響性能，尤其是陰極采用電解液的電容，經(jīng)過高溫后電解液可能會干枯。插件工藝的安裝成本低，因此在同樣成本下，電容本身的性能可以更好一些。
在性能方面，直立式電容對頻率的適應(yīng)性差一些，不過不到500MHz以上的頻率是很難體現(xiàn)出差異的。使用插件式安裝的電容中也有很好的產(chǎn)品，例如CHEMICON的PS系列有一部分就是使用插件式的。
貼片電容全稱叫做多層(積層，疊層)片式陶瓷電容器，英文縮寫為MLCC。MLCC受到溫度沖擊時，容易從焊端開始產(chǎn)生裂紋。在這點上，小尺寸電容比大尺寸電容相對來說會好一點，其原理就是大尺寸的電容導(dǎo)熱沒這么快到達整個電容，于是電容本體的不同點的溫差大，所以膨脹大小不同，從而產(chǎn)生應(yīng)力。這個道理和倒入開水時厚的玻璃杯比薄玻璃杯更容易破裂一樣。另外，在MLCC焊接過后的冷卻過程中，MLCC和PCB的膨脹系數(shù)不同，于是產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋。要避免這個問題，回流焊時需要有良好的焊接溫度曲線。如果不用回流焊而用波峰焊，那么這種失效會大大增加。MLCC更是要避免用烙鐵手工焊接的工藝。然而事情總是沒有那么理想。烙鐵手工焊接有時也不可避免。比如說，對于PCB外發(fā)加工的電子廠家，有的產(chǎn)品量特少，貼片外協(xié)廠家不愿意接這種單時，只能手工焊接;樣品生產(chǎn)時，一般也是手工焊接;特殊情況返工或補焊時，必須手工焊接;修理工修理電容時，也是手工焊接。無法避免地要手工焊接MLCC時，就要非常重視焊接工藝。 單片陶瓷電容器(通稱貼片電容)是目前用量比較大的常用元件，就AVX公司生產(chǎn)的貼片電容來講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規(guī)格，不同的規(guī)格有不同的用途。下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應(yīng)用以及采購中應(yīng)注意的訂貨事項以引起大家的注意。不同的公司對于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法，這里我們引用的是AVX公司的命名方法，其他公司的產(chǎn)品請參照該公司的產(chǎn)品手冊。 NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同，隨之帶來的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器。
