电容知识介绍
一、 电容的基础知识：
电容是一种最基本的电子元器件，基本上所有的电子设备都要用到。小小一颗电容却是一个国家工业技术能力的完全体现，世界上最先进的电容设计和生产国是美国和日本，我国自主力量还很薄弱，并且生产的产品也都以低档为主。
电容的基本单位为法拉（F），常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是： 1法拉（F）= 106微法（μF）
1微法（μF）= 103纳法（nF）= 106皮法（pF） 1pF = 10-12F
1nF = 10-9F= 103 ×10-12F= 102pF 1uF = 10-6F= 106 ×10-12F= 105pF
104表示0.1uF，105表示1 uF， 106表示10uF，226表示22 uF。
电容的误差等级一般分为3级：I级±5%（J），II级±10%（K），III级±20%（M） 0402封装：1.0mm长×0.5mm宽
0603封装：1.6mm长×0.8mm宽（60mil×0.0254=1.524mm，30mil=0.762mm） 0805封装：2.0mm长×1.25mm宽（80mil×0.0254=2.032mm，50mil=1.27mm） 1206封装：3.2mm长×1.6mm宽 1210封装：3.2mm长×2.5mm 宽 1812封装：4.5mm长×3.2mm宽 2010封装：5.0mm长×2.5mm 宽 2225封装：5.6mm长×6.5mm宽 2512封装：6.5mm长×3.2mm宽
A型钽电容：3.2mm长×1.6mm宽×1.6mm高 B型钽电容：3.5mm长×2.8mm宽×1.9mm高 C型钽电容：6.0mm长×3.2mm宽×2.5mm高 D型钽电容：7.3mm长×4.3mm宽×2.8mm高 E型钽电容：7.3mm长×4.3mm宽×4.0mm高
以上均为实物尺寸，电路板上的焊盘尺寸要比实物尺寸大，如0805的电容或电阻，电路板上的焊盘尺寸是150mil×50mil（3.81mm×1.27mm）。 1 inch(英寸)=1000 mil（密尔）
1 inch(英寸) = 2.54 CM（厘米）=25.4mm（毫米） 1mil=0.0254mm 电容分类：
按极性分为：有极性电容和无极性电容。 按材料可以分为：
? 薄膜电容：聚酯（涤纶）电容（CL）、聚苯乙烯电容（CB）、聚丙烯电容（CBB
电容）。CL电容的耐温要好一些（105度），CBB电容的高频性能好，但是额定工作温度一般是85度左右。CL电容与CBB电容的温度系数大体上都为300PPM/℃左右，但是CL电容是正温度系数，CBB是负温度系数。常用材料CL21(MEF)、CBB21/(MPP,MPR)、CBB22、CBB81（PPS）。
? 瓷电容（瓷介电容）：片式多层瓷电容（Multilayer Ceramic Capacitors，简称
MLCC）又称独石电容，相当于多个电容并联，直插式要用环氧树脂封装引两根引线。瓷片电容是单层结构，一般容量不大，但耐压值可以很高，用于高频电路。
? 纸介电容：用特制的电容纸作为介质，铝箔或锡箔作为电极并卷绕成圆柱形，
然后接出引线，再经过浸渍处理，用外壳封装或环氧树脂灌封而成。工作电压高，成本低廉，化学稳定性和热稳定性都比较差，容易老化。
? 云母电容：用金属箔或者在云母片上喷涂银层做的电极板，极板和云母一层
一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。 ? 铝电解电容：它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质。
? 钽、铌电解电容。钽电容是固态的烧结块，没有电解液。特点：寿命长、耐
高温、滤高频性能极好，容量较小、耐压值低、价格贵。
二、 常用电容介绍：
1.
无极性电容：主要指片式多层瓷介电容 (MLCC)，是世界上用量最大、发展最快的片式元件之一，全球市场年需求量超过万亿只。
最常用的型号：0805封装，0.1uF，滤波用。
图1．贴片瓷电容
图2．瓷片电容
按照美国电工协会（EIA）标准，不同介质材料的MLCC按照介质的温度稳定性分成三类：Ⅰ类温度补偿型（CC型）、Ⅱ类高介电常数型（CS型）、Ⅲ类半导体型（CT型），Ⅰ类用于高频，Ⅱ类和Ⅲ类用于低频。按照“字母+数字+字母”的型式，行业的名称分为C0G（ NPO）材质系列、X7R材质系列、X5R材质系列、Y5V材质系列、Z5U材质系列。
C0G（NPO）电容属于Ⅰ类高频电容，C0G表示温度特性为：0×（-1）ppm/℃±30ppm/℃。
X7R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类低频瓷，其中X7R、X5R属于Ⅱ类瓷的稳定级，而Y5V和Z5U属于Ⅱ类瓷的可用级。符号含义如下： 最低温度 X：-55℃ Y：-30℃ Z：10℃ 最高温度 5：最高温度是+85℃ 7：最高温度是+125℃ 容值变化率 P：容值变化率±10% R：容值变化率±15% S：容值变化率±22% U：+22%至-56% X5R的容量变化率为±15%，温度围为-55℃到+85℃；X7R的容量变化率为±15%，温度围为-55℃度到+125℃。一般大容量的MLCC都是X5R，不能用X7R做，X7S用于耐压等级高的电容，以0402为例，X5R 和Y5V和都可以做到1uF，从性能上讲C0G > X7R > X5R > Y5V。
注意：X7R的15% 并不是指电容的精度，而说的是电容在-55度到+125度这个温度围变化的过程中，电容的容量可能会有±15％的变化。一般使用的容量误差有：K级±10%，M级±20%。
MLCC主要品牌：日本村田（MURATA）、TDK（东京电气化工）、太诱（TA/TO）、京瓷（KYOCERA）；国三星电机（SEMCO）；国巨（YAGEO）、华新科。MLCC制造企业在中国大陆先后建立村田、村田、三星电机、TDK、京瓷、太诱、国巨等合资或独资企业。
日本村田在市场份额一直保持世界第一的地位，而后起之秀国三星电机跃居次席。TDK，太阳诱电、京瓷、国巨保持第二集团地位。
2. 有极性电容：一般指钽（电解）电容，图3中的电容分别为：直插（引脚长为正）、A型（1206）、B型（1210）、C型、D型，贴片钽电容有横线的一端为正极。焊接时正极对应丝印的“+”号。
图3．钽电容
目前全球主要有以下几个品牌的钽电容：美国AVX、美国KEMET（基美）、美国VISHAY（威世）、日本NEC、日本NICHICON（尼吉康，收购了松下钽电容部门）、国SAMSANG（三星）。
AVX和KEMET是黄色钽电容，NEC和NICHICON是黑色钽电容。黑色钽电容是开模将钽粉压成型，而黄色钽电容是在表面用聚氧树脂包裹而成。由于生产工艺的原因，黑钽的部空间没有得最有效的利用，所以黄钽能做的容量会比 黑钽要大，有些黄钽能做到的规格型号，黑钽做不了。
采购钽电容时首选市场占有率第一的美国AVX。原装AVX电容的正极是“凹”字形，负极是方形。正面机器凹印上的字体，字体有两行，上面一行包括：三角形LOGO、电容值、电压等级，下面一行是批号。如最右边一个电容107C，107表示电容值是100uF，C表示耐压值16V。
由于钽电容经常发生击穿爆炸，因此耐压等级是一个非常重要的参数，耐压值更高的可以代替耐压值低的。AVX钽电容的耐压等级A代表10V，C代表16V，D代表20V，E代表25V，V代表35V，T代表50V。NEC的表示方法类似。
AVX钽电容的表示方法：系列+尺寸+容量+容量误差+耐压值+包装方法 1. AVX钽电容有TAJ普通系列、TPS低阻抗系列、TAC超薄系列等 2. 钽电容的尺寸有A、B、C、D、E、Y、V六种尺寸 3. 电容的容量围从0.1UF—1000UF
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