电子器件 电容的参数、选型与使用技巧

一、参数

最重要的参数有五个，分别是精度、温度系数、耐压、温度范围和ESR。

1.1 精度

电容和电阻不同，电阻精度可以做到高于 0.1%，而电容的话 5% 精度非常高的了。一般为 5%，10%，25% 等。

1.2 温度系数

电容的电容量会随着温度的上升而下降(低于工作温度后也会明显下降)，同样电容的温度系数的单位为PPM。
比如一个0.1UF，250ppm的电容，温度每升高1℃，其电容量要降低。

MLCC（一般指贴片陶瓷电容）里面常用的有：NP0，C0G，Y5V，Z5U、X7R，X5R 等。

C0G（即 NP0 电容，两者为同一物体），NP0 是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NP0 电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器，在温度从 -55℃ 到 +125℃ 时容量变化为 0±30ppm/℃。

C0G 电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。C0G电容堪称完美，但是有个缺点是：不能做大容量，常见最大容量的 C0G 电容为 0.47uF，且价格较贵。

除此之外，常见的 MLCC 还有 C0G，Y5V，Z5U、X7R，X5R 等。NP0，C0G 温度特性平稳、容值小、价格高；Y5V，Z5U温度特性大、容值大、价格低；X7R、X5R则介于以上两种之间。

C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容。
X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用。
Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路。
Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容。

 其中做代表的含义如下，如 X7R 是最低温度 -55°，最高温度+125°，误差15%

1.3 耐压

电容的电容量会随着其两端的电压增大而减小。
理论上电容的耐压要比所处环境的电压最大值大即可，实际使用时需要留有 80% 的裕量，比如某处的电压最高为 8V，则需要选用耐压为 10V 以上的产品。
特别是钽电容，钽电容一定要小心伺候，钽电容的性格极其暴烈，它是一种有极性电容，接反必爆炸，必起火。再就是钽电容的耐压必须留有 50% 的裕量，比如某处的电压最高为 8V，则需要选用耐压为 16V 以上钽电容，否则产品极不稳定。

1.4 温度范围

电容必须在其规定的温度范围内使用，比如电解电容一般使用于 105℃ 以下，150℃ 的高温应用可以选用钽电容和 NP0 电容。

1.5 ESR

其中 ESR 非常重要，一般的 DCDC 电源输出端需要 ESR 极低的电容，如 MLCC ，钽电容等。

1.6 ESL与影响

在设计电路的时候，只要用到了芯片，就需要在此芯片的 VCC 引脚放置一个 0.1μF 的陶瓷电容进行滤波。

但是如果供电中的谐波频率高到一定的时候电容中的 ESL 电感的作用就不可忽视了，再高的时候 ESL 电感就起主导作用了。电容就失去滤波的作用了。这时候需要降低电容量。

下图表示电容容量与损耗的关系：

二、极性电容

常见的极性电容有，常用的有极性电容有电解电容、贴片电解电容、固态电容和钽电容。

电解电容，贴片电解电容，和固态电容比较结实，接近耐压值也不会坏。

下图中，短针脚或是银色部分为极性电容负级，反之是正极。

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2.1 钽电容

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④ 中表明的 227A 是电容的容量和电压。其中A表的是额定电压，如下图表中所示：

 227所表达含义为电容的容量：22 * 10^7pF = 220uF。

关于快速计算容量还有一个小窍门：

四、电容滤波技巧

推荐大小电阻并联使用，分别过滤到不同谐波分量。

容量越小的电容越靠近VCC芯片的引脚滤波效果更好。