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）。

不同材料电容的性能差异

我们来看看环境温度和直流工作电压对c0g、X5R和Y5V电容的影响，c0g的容量不随温度变化，X5R的稳定性稍差，而Y5V材料的容量在60℃时变成标称值的50（百分比）。Y5V陶瓷片式电容器在承受50V电压时，其容量仅为额定值的30（百分比），陶瓷电容器的缺点是易碎。因此电路板要尽量远离变形和碰撞的地方。在使用高容量钽电容器时，应考虑这一点。在电源设计中，电容器主要用于滤波和去耦/旁路。 我们来看看环境温度和直流工作电压对c0g、X5R和Y5V电容的影响，c0g的容量不随温度变化，X5R的稳定性稍差，而Y5V材料的容量在60℃时变成标称值的50%。Y5V陶瓷片式电容器在承受50V电压时，其容量仅为额定值的30%，陶瓷电容器的缺点是易碎。因此电路板要尽量远离变形和碰撞的地方。 钽电容器在原理和结构上类似于电池。钽电容器具有体积小、容量大、速度快、ESR低、价格相对较高等优点。钽粉的粒度决定了钽粉的电容和耐压。颗粒越细，电容越大。如果你想获得更大的耐受电压，你需要更厚的Ta2O5，这就需要使用更大颗粒的钽粉。因此，获得高耐压、大容量等体积钽电容器是非常困难的。钽电容器需要注意的另一个地方是：钽电容器容易发生故障并表现出短路特性，抗浪涌能力差。大的瞬时电流很可能导致电容器烧坏并形成短路。在使用高容量钽电容器（如1000uf钽电容器）时，应考虑这一点。从上面可以看出，不同的电容器有不同的用途，并不是价格越高越好。 在电源设计中，电容器主要用于滤波和去耦/旁路。滤波主要是滤除外部噪声，去耦/旁路（以旁路形式达到去耦效果的方式，用“去耦”代替）是为了减少局部电路的外部噪声干扰。许多人倾向于把两者混淆。