常在电路设计中使用的电容器

由于电容器结构的不同，存在很大的差异。铝电解的ESR值一般在几百到几十毫欧姆之间，钽电容器介于铝电解和陶瓷片电容器之间。与电容有关的参数很多，但在设计中重要的参数是C和ESR。我们经常使用三种电容器：铝电解、陶瓷和钽电容器。因此，铝电解不宜离热源太近。而性能差的是z5u/Y5V材料，介电常数大，电容值可达几十微米。然而，这种材料受温度和直流偏压的严重影响。 由于电容器结构的不同，存在很大的差异。铝电解的ESR值一般在几百到几十毫欧姆之间，钽电容器介于铝电解和陶瓷片电容器之间。与电容有关的参数很多，但在设计中重要的参数是C和ESR。 我们经常使用三种电容器：铝电解、陶瓷和钽电容器。铝电容器是由铝箔槽氧化后，再绕绝缘层，再浸入电解液中制成。它的原理是化学原理，充放电依赖于化学反应。电容对信号的响应速度受电解液中带电离子运动速度的限制，在低频（1m）电渣重熔中通常采用铝电阻和电解液等效电阻之和，且数值较大。铝电容器的电解液会逐渐挥发，导致容量下降甚至失效，蒸发速度随着温度的升高而加快。温度每升高10度，寿命就会减半。如果电容器在27℃室温下使用10000小时，在57℃下只能使用50小时。因此，铝电解不宜离热源太近。 陶瓷电容器是通过物理反应来储存电能的，因此具有很高的响应速度，可以应用于G的场合，但是由于介质的不同，陶瓷电容器也表现出很大的差异。性能好的是c0g材料的电容，温度系数小，但材料的介电常数小，所以电容值不能太大。而性能差的是z5u/Y5V材料，介电常数大，电容值可达几十微米。然而，这种材料受温度和直流偏压的严重影响（直流电压会引起材料的极化，降低电容）。

铝电解电容的纹波电流

实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。 实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。 为了达到高效率，开关电源提高了工作频率的高频度，特别是在小型高输出开关电源中，输入滤波电容要求高纹波和低输出阻抗。为了使输出滤波电容器高频低阻抗，必须减小等效串联电阻。 纹波电流是影响电解电容器性能的重要参数之一。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。从特性曲线可以看出（图中所示为电渣重熔时纹波电流产生的损耗与纹波电流有效值的平方成正比。因此，随着纹波电流的增大，每小时寿命曲线近似于抛物线函数曲线。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。毕竟，大容量铝电解电容器所能承受的纹波电流要大于小容量铝电解电容器；也可以并联多个小容量铝电解电容器，并可选择低纹波电流电路拓扑。一般来说，反激式变换器产生的开关电流相对大。 对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。究其原因，是在数字设备中，随着功能的增加，电路的电流有增大的趋势。对于液晶电视MPEG编解码的图像处理电路，2006年芯片中电源电路的电流约为3a。据相关人士预测，在增加电路规模以满足全高清（FullHD）的要求后，芯片中的电流将增加到 左右，2008年左右将达到8A~9A。