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什么是电容器?-ag凯发旗舰厅

电容器是一种具有储存电荷、隔离直流信号、传递交流信号功能的电子元件,在构建电子电路过程中发挥着重要的作用。
电容器适用于备用电源(电池)、去耦(去除噪声)、耦合(滤除直流偏置电压)等应用。
如今,电容器被广泛用于智能手机、可穿戴设备、数据中心、基站、工业设备和车载设备等各种应用。电容器与电阻器、电感器(线圈)都是典型的无源元件。
在日本,多使用“condenser”的说法;在日本以外的一些国家,多使用“capacitor”的说法。

各种电容器的结构和特点

电容器有很多种类,其基本结构是在两个电极之间夹有绝缘体(电介质)的结构,通过施加电压来存储电荷。
实际产品有片式、沟槽式、叠层式、电解式、卷绕式等不同类型的电容器。
另外,电容器所用的电介质和电极材料不同,其特点也有所不同,汇总如下表。
表中按照有无极性、小型/大型/薄型/扁平、工作温度范围、电容量大小、额定电压范围、高频特性、电容稳定性、有无压电效应带来的啸叫等项目进行了汇总。
在选择电容器时,需要了解每种电容器的特点。

【电容器的种类和特点】

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  硅电容器 叠层陶瓷电容器 钽电容器 铝电解电容器
产品外观
电极①   掺杂硅
(阳极)

(阳极)
电介质 氧化硅
或氮化硅
温度补偿用
陶瓷
高介电常数
陶瓷
五氧化二钽 氧化铝
电极② 掺杂硅 二氧化锰
(阴极)
导电性高分子
(阴极)
电解液
(阴极)
导电性高分子
(阴极)
极性
小型 × ×
薄型/扁平 × ×
工作温度范围
大电容量 ×
高额定电压
高绝缘电阻
(低漏电流)
高频特性 × ×
电容
稳定性
dc
偏置
×
温度 × ×
高可靠性 × ×
啸叫
优点 薄型/小型
高频特性出色
支持的工作温度高
电容稳定性出色
高可靠性
esd耐受能力优异
(可内置tvs保护器件)
无压电效应,无啸叫
小型
高频特性出色
电容稳定性出色
小型
高频特性出色
小型大容量
电容稳定性出色
小型大容量
电容稳定性出色
与二氧化锰产品相比,esr更低,容许的纹波电流更高
大容量
产品群丰富
大容量
电容稳定性出色
与电解液产品相比,esr更低,容许的纹波电流更高
缺点 电容量小
产品少
电容量小
因压电效应而产生啸叫
在分割电路板和温度变化时容易产生裂纹
电容稳定性差
因压电效应而产生啸叫
在分割电路板和温度变化时容易产生裂纹
短路导致故障
有极性
短路导致故障
有极性
产品尺寸大
漏液导致寿命短
有极性
产品尺寸大
有极性

◎:非常优异  ○:优异  △:一般  ×:较差

关于电容量

电容量是电容器的基本电气特性之一。
通常用以下公式表示:
电容量=εr×ε0×s/d
(εr:电介质的相对介电常数, ε0:真空介电常数=8.9×10-12[f/m], s:电极的表面积, d:电介质的厚度)

如公式所示,电容量与电极的表面积和电介质的介电常数成正比,与电介质的厚度成反比。
介电常数是所用介电材料固有的值。
电容量的单位是f(法拉),实际应用中也会用到pf(皮法)、nf(纳法)、μf(微法)、mf(毫法)等单位。
( 10-12[f]=1pf, 10-9[f]=1nf, 10-6[f]=1[μf], 10-3[f]=1[mf] )

电容器(capacitor)技术规格书下载

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