電容器的分類及特點介紹
(2023/6/23 11:00:00)
電容器的分類及特點介紹
電容器的分類及特點介紹
電容器的分類及特點介紹
1、引言
電容器通常是按其制造的介質材料分類。
在選擇電容器時，工作頻率是最重要的特性之一。
電容器作為基本元件在電子線路中起著重要作用，在傳統的應用中，電容器主要用作旁路耦合、電源濾波、隔直以及小信號中的振蕩、延時等。以上電路對電容器參數的主要要求有：電容量；額定電壓；正切損耗；漏電流等，對其它參數沒有過多的要求。
2、電容器介紹
2.1 瓷介電容器
各種電容器中，瓷介電容器應用最廣。原因是價格低、特性范圍寬、容積效率高以及頻率范圍高端極高等特點。常用瓷介電容器可分為I型和II型兩大類。
I型瓷介電容器的特點是介質損耗低、容量對溫度、頻率、電壓和時間的穩定性都比較高，常用于高頻電路及對電容器要求較高的場所。
II型瓷介電容其主要特點是體積小、容量大，但電容量對溫度、頻率、電壓和時間的穩定性較差，介質損耗也較大，常用在低頻電路中。
獨石型瓷介電容器具有體積小、可靠性高、耐濕性好等優點，大量應用于集成電路中作為分立元件和用于要求小型化的電子設備中。
2.2 金屬化紙介電容器
容積比率大、工作電場強度高、絕緣不良�？捎糜谥绷骰蛎}動電路。
2.3 滌綸電容器
電參數隨溫度變化較大�？捎糜谥绷骱兔}動電路。
2.4 云母電容器
云母電容器具有優良的電氣特性，絕緣強度高，損耗小，而且溫度、頻率特性溫穩定，不易老化，電容精度容易達到±1—±5%，甚至更高。常用于高頻電路中，并可做成標準電容器。
獨石云母電容器具有體積小、電容量大、性能穩定、電感小和高頻性能好等特點。
云母電容器的耐熱性能好，但抗潮濕性能差。
2.5 漆膜電容器
特點是電容量與頻率特性好，在100—1000Hz范圍內容量幾乎沒有什么變化。常用在低電壓、大容量、小體積、高可靠的電子設備中。
2.6 玻璃釉電容器
玻璃釉電容器的容量對溫度的穩定性及頻率的穩定性比一般瓷介電容器強，比云母電容器差。耐潮濕，抗振性能好，可用于海上環境使用。
2.7電解電容器
常用的電解電容器有鋁電解電容器和鉭、鈮電解電容器。
鋁電解電容器由于價格便宜、品種齊全而得到大量使用。漏電流和損耗較大，容量穩定性較差。鉭、鈮電解電容器的體積較小、性能較穩定。
3、電容器的標稱容量和允許偏差系列
標稱電容量是標志在電容器上的電容量。
電容器的基本單位是法拉(F)，但是，這個單位太大，在實地標注中很少采用。
其它單位關系如下：
1F=1000mF
1mF=1000μF
1μF=1000nF
1n=1000pF
電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級與允許誤差對應關系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，根據用途選取。
下面介紹多層片式瓷介電容器的標稱容量系列和允許誤差系列。根據GB/T 9324，標稱電容量應優先從E3、E6、E12和E24系列中選取。
I類電容器優先標稱電容量允許偏差
優先系列 允許偏差
CR≥10Pf 字母代碼 CR<10Pf 字母代碼
E6 ±20% M ±2pF G
E12 ±10% K ±1pF F
E24 ±5%
±2%
±1% J
G
F ±0.5Pf
±0.25pF
±0.1pF D
C
B
II類電容器優先標稱電容量允許偏差
優先系列 允許偏差，% 字母代碼
E3和E6 -20/+80 Z
-20/+50 S
E6 ±20 M
E6和E12 ±10 K
4、電容器的額定電壓系列
4.1根據GB 2472，電容器的額定工作電壓應符合下表規定 單位：伏
1.6 4 6.3 10 16 25 32* 40 50* 63
100 125* 160 250 300* 400 450* 500 630 1000
1600 2000 2500 3000 4000 5000 6300 8000 10000 15000
20000 25000 30000 
35000 
40000 45000 50000 60000 
80000 100000
注：有“*”者只限電解電容器采用
數值下有“—”者建議優先采用
4.2 額定工作電壓系指電容器在最低環境溫度和額定溫度之間的任一溫度下可以連線加在電容器上的最大直流電壓或最大的交流電壓有效值。
5、電容器的封裝
直插電容封裝
對鋁電解電容器來講，主要尺寸有4個：
L——電解電容器高度
D——電解電容器直徑
F——電解電容器2引腳間距
d——電解電容器引腳直徑
一般來說，額定電壓高、容值大的電解電容器尺寸大。
對NPO瓷介電容器來講，主要尺寸有4個：
W——NPO外殼最大寬度
H——NPO外殼高度
F——NPO引腳間距
d——NPO引腳直徑
尺寸數據由生產廠家提供，常用的腳間距尺寸為100mil、200mil。
貼片多層陶瓷電容封裝
主要封裝有0402、0603、0805、1206、1210等。
高壓片狀電容器
主要封裝有1206、1210、1808、1812、1825、2225、3640等。
貼片鉭電容封裝
主要封裝有3216、3528、6032、7343、7343H等。
6、電容器的標識
6.1直接標注法
主要標注有額定電壓、額定容量、額定溫度、廠家標志、產品系列號、容量精度等，要求標出盡可能多的參數。
6.2 數字代碼標注法
電容上使用數字/字母標注，如標注為225K，則代表容量值為2.2u，精度為±10%。
電容上無標注，由外包裝說明，常用于貼片電容。引用泉州火炬廠的標注方法，示范如下：
如高壓貼片電容
1808 A A 271 K A 1 1 A
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
① 封裝1805 ②額定電壓1000V=A ③溫度系數 COG=A ④容量值 270pF=271
⑤ 容量誤差 ±10%=K ⑥故占率 A=不適用 ⑦端接: 1=PD/Ag
⑧標記/包裝 1=7"卷式壓印 帶/無標記 ⑨專門代碼:A=標準
多層陶瓷貼片電容的外包裝標注
0805 5 A 101 J A T 2 A
規格 電壓 溫度系數 電容值 誤差 故障率 端接 包裝記號 專門代碼
2.0mm*1.25mm 50V 100pF ±5% 不適用 標準 7"卷式紙帶/無標記 標準產品
7、介紹常用的多層陶瓷電容器
7.1 NPO(根據泉州火炬廠資料)
屬1類陶瓷介質，電氣性能穩定，基本上不隨時間、溫度、電壓變化，適用于高可靠、高穩定的高額、特高頻場合。
特性：
電容范圍 1pF～0.1uF (1±0.2V rms 1MHz)
環境溫度： -55℃～+125℃ 組別：CG
溫度特性： 0±30ppm/℃
損耗角正切值： 15x10-4
絕緣電阻： ≥10GΩ
抗電強度： 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流：≤50毫安
7.2 X7R(根據泉州火炬廠資料)
屬2類陶瓷介質，電氣性能較穩定，隨時間、溫度、電壓的變化，其特性變化不明顯，適用于要求較高的耦合、旁路、源波電路以及10兆周以下的頻率場合。
特性：
電容范圍 300pF～3.3uF (1.0±0.2V rms 1KHz)
環境溫度： -55℃～+125℃ 組別：2X1
溫度特性： ±15%
損耗角正切值： 100Volts: 2.5% max
50Volts: 2.5% max
25Volts: 3.0% max
16Volts: 3.5% max
10Volts: 5.0% max
絕緣電阻： ≥4GΩ或 ≥100S/C (單位：MΩ)
抗電強度： 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流：≤50毫安
7.3 Y5V(根據泉州火炬廠資料)
屬 2類陶瓷介質，具有很高的介電系數，能較容易做到小體積，大容量，其容量隨溫度變化比較明顯，但成本較低。廣泛應用于對容量，損耗要求不高的場合。
特性：
電容范圍 1000pF～22uF (0.3V 1KHz)
環境溫度： -30℃～+85℃
溫度特性： ±22%～-82%
損耗角正切值： 50Volts: 3.5%
25Volts: 5.0%
16Volts: 7.0%
絕緣電阻： ≥4GΩ或 ≥100S/C (單位：MΩ)
抗電強度： 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流：≤50毫安
補充：鋁電解電容在電路中需要考慮的參數還有ESR（等效串連電阻），這個參數值影響紋波電壓大小，現在一般LOW ESR電容的ESR值在幾十mΩ，ESR＝損耗角正切值/(2* Π*f*c),Π＝3.1415 ,f=使用頻率，c=制品靜電容量；還有一個就是所允許通過的最大紋波電流值，當然大一些比較好了。
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