中心議題：

• 電容的特性參數
• 電容的原理、分類、命名
• 電容在電路中的作用分析
• 選擇電容需要考慮的要素

電容是電子設備中最基礎也是最重要的元件之一。體積雖小，卻作用巨大，小到閃盤、數碼相機，大到航天飛機
、火箭中都可以見到它的身影。電子工程師在電路設計中的濾波、耦合
、隔直以及處理小信號中的振蕩、延時和應對EMC/EMI時，都會麵臨著電容的選型
、靜電容量、容值誤差、噪聲

、型號匹配等諸多問題的挑戰。

電容廣泛應用於隔直，耦合， 旁路
，濾波，調諧回路， 能量轉換，控製電路等方麵。用C 表示電容，電容單位有法拉（F）
、微法拉（uF）
、皮法拉（pF）,1F=10^6uF=10^12pF。

一
、電容的型號命名方法

國產電容器的型號一般由四部分組成（不適用於壓敏、可變、真空電容器）。依次分別代表名稱、材料、分類和序號。
第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。
第二部分：材料，用字母表示。
第三部分：分類
，一般用數字表示，個別用字母表示。
第四部分：序號
，用數字表示。
用字母表示產品的材料：A-鉭電解
、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷

、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-複合介質、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜
、N-铌電解

、O-玻璃膜、Q-漆膜
、T-低頻陶瓷
、V-雲母紙

、Y-雲母、Z-紙介。

二、電容器容量標示

1、直標法
用數字和單位符號直接標出。如01uF 表示0.01 微法，有些電容用“R”表
示小數點，如R56 表示0.56 微法。
2

、文字符號法
用數字和文字符號有規律的組合來表示容量。如p10 表示0.1pF,1p0 表示
1pF,6P8 表示6.8pF, 2u2 表示2.2uF。
3、色標法
用色環或色點表示電容器的主要參數。電容器的色標法與電阻相同。電容器偏差標誌符號：+100%-0--H
、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q
、+50%-20%--S
、+80%-20%--Z。

延伸閱讀：元器件資料之電容篇

三、電容器主要特性參數

1、標稱電容量和允許偏差
biaochengdianrongliangshibiaozhizaidianrongqishangdedianrongliang。dianrongqishijidianrongliangyubiaochengdianrongliangdepianchachengwucha，zaiyunxudepianchafanweichengjingdu。jingdudengjiyuyunxuwuchaduiyingguanxi：00（01）-±1%
、0（02）-±2%
、Ⅰ-±5%
、Ⅱ-±10%
、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，根據用途選取。

2、額定電壓
在zai最zui低di環huan境jing溫wen度du和he額e定ding環huan境jing溫wen度du下xia可ke連lian續xu加jia在zai電dian容rong器qi的de最zui高gao直zhi流liu電dian壓ya有you效xiao值zhi，一yi般ban直zhi接jie標biao注zhu在zai電dian容rong器qi外wai殼ke上shang，如ru果guo工gong作zuo電dian壓ya超chao過guo電dian容rong器qi的de耐nai壓ya，電dian容rong器qi擊ji穿chuan，造zao成cheng不bu可ke修xiu複fu的de永yong久jiu損sun壞huai。

3、絕緣電阻
直流電壓加在電容上，並產生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻。當電容較小時

，主要取決於電容的表麵狀態，容量〉0.1uf 時，主要取決於介質的性能，絕緣電阻越大越好。電容的時間常數：為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數，他等於電容的絕緣電阻與容量的乘積。

4、損耗
dianrongzaidianchangzuoyongxia，zaidanweishijianneiyinfaresuoxiaohaodenengliangjiaozuosunhao。geleidianrongdouguidingleqizaimoupinlvfanweineidesunhaoyunxuzhi

，dianrongdesunhaozhuyaoyoujiezhisunhao，diandaosunhaohedianrongsuoyoujinshubufendedianzusuoyinqide。zaizhiliudianchangdezuoyongxia，dianrongqidesunhaoyiloudaosunhaodexingshicunzai，yibanjiaoxiao，zaijiaobiandianchangdezuoyongxia，dianrongdesunhaobujinyuloudaoyouguan，erqieyuzhouqixingdejihuajianliguochengyouguan。

5、頻率特性
隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現下降的規律。

我們著重來講一下——ESR（等效電阻）和ESL（等效電感），ESR和ESL是電容的兩個參數。一隻電容器會因其構造而產生各種阻抗
、感抗，比較重要的就是ESR等效串聯電阻及ESL等效串聯電感——這就是容抗的基礎。電容器提供電容量，要電阻幹嘛
？故ESR及ESL也要求低；但low ESR/low ESL通常都是高級係列。

圖1 電容器的等效電路與RLC串聯電路相同

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ESR的高低，與電容器的容量
、電壓、頻率及溫度…都有關連，當額定電壓固定時，容量愈大 ESR愈yu低di。有you人ren習xi慣guan用yong將jiang多duo顆ke小xiao電dian容rong並bing接jie成cheng一yi顆ke大da電dian容rong以yi降jiang低di阻zu抗kang
，其qi理li論lun是shi電dian阻zu並bing聯lian阻zu值zhi降jiang低di。但dan若ruo考kao慮lv電dian容rong接jie腳jiao焊han點dian的de阻zu抗kang，以yi小xiao並bing大da，不bu見jian得de一yi定ding會hui有you收shou獲huo。

反過來說
，當容量固定時，選用高WV額定電壓的品種也能降低 ESR

；故耐壓高確實好處多多。頻率的影響：低頻時ESR高，高頻時ESR低；當然，高溫也會造成ESR的提升。

 
                                 圖2 串聯時的阻抗                                                                 圖3 不同元件時的阻抗

由圖2可看出，在諧振點，電容器與ESL不存在阻抗（僅ESR存在阻抗），諧振點的頻率由電容器和ESL決定。由圖3分析可知各元件成分決定阻抗的特性。串聯等效電阻ESR的單位是mΩ。若比較低內阻及低漏電流兩種特性
，則低內阻容易達成，故標示low ESR的電容倒很常見。ESR與損失角有關聯，ESR＝tanδ/(ω×Cs)，Cs是電容量。 有時電容器規格上會有Z，它與ESR的意義不同，但Z的計算示與ESR有關，同時也考慮到容抗及感抗
，是真正的內阻。剛才提到電容的ESR單位是mΩ，那是指大電容
，若是220μF小容量電容
，其ESR單位就不是mΩ而是Ω。

由頻率引起的ESR變化

RLC串聯模式→ESR不隨頻率變動（ESR實際上變動）

早期的卷製電容經常有很高的ESL
，而且容量越大的電容，ESL一般也越大。ESL經常會成為 ESR的一部分，並且ESL也會引發一些電路故障，比如串聯諧振等。但是相對容量來說，ESL的比例太小，出現問題的幾率很小，再加上電容製作工藝的進步
，現在已經逐漸忽略ESL，而把ESR作為除容量之外的主要參考因素了。

順便，電容也存在一個和電感類似的品質係數Q

，這個係數反比於ESR
，並且和頻率相關，也比較少使用。

由ESR引發的電路故障通常很難檢測，而且ESR的(de)影(ying)響(xiang)也(ye)很(hen)容(rong)易(yi)在(zai)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)被(bei)忽(hu)視(shi)。簡(jian)單(dan)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)，在(zai)仿(fang)真(zhen)的(de)時(shi)候(hou)
，如(ru)果(guo)無(wu)法(fa)選(xuan)擇(ze)電(dian)容(rong)的(de)具(ju)體(ti)參(can)數(shu)，可(ke)以(yi)嚐(chang)試(shi)在(zai)電(dian)容(rong)上(shang)人(ren)為(wei)串(chuan)聯(lian)一(yi)個(ge)小(xiao)電(dian)阻(zu)來(lai)模(mo)擬(ni)ESR的影響，通常的，鉭電容的ESR通常都在100毫歐以下，而鋁電解電容則高於這個數值，有些種類電容的ESR甚至會高達數歐姆。
　　
ESR值與紋波電壓的關係可以用公式V=R（ESR）×I表示。這個公式中的V就表示紋波電壓，而R表示電容的ESR，I表示電流。可以看到，當電流增大的時候，即使在ESR保持不變的情況下，紋波電壓也會成倍提高。

延伸閱讀：電容基礎知識

四

、電容的分類

1、按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。
2、按電解質 分類有：有機介質電容器、無機介質電容器
、電解電容器和空氣介
質電容器等。
3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波

、調諧
、高頻耦合

、低頻耦合

、小型電容器。
4、頻旁路：陶瓷電容器
、雲母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
5、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器

、滌綸電容器。
6、濾波：鋁電解電容器
、紙介電容器
、複合紙介電容器、液體鉭電容器。
7、調諧：陶瓷電容器、雲母電容器
、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
8、高頻耦合：陶瓷電容器
、雲母電容器、聚苯乙烯電容器。
9、低耦合：紙介電容器
、陶瓷電容器

、鋁電解電容器
、滌綸電容器
、固體鉭電容器。
10
、小型電容：金屬化紙介電容器

、陶瓷電容器、鋁電解電容器
、聚苯乙烯電 容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器
、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、雲母電容器。

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五、電容器的封裝

1．直插電容封裝 
對鋁電解電容器來講，主要尺寸有4個：
L——電解電容器高度
D——電解電容器直徑
F——電解電容器2引腳間距
d——電解電容器引腳直徑
一般來說
，額定電壓高
、容值大的電解電容器尺寸大。

2.對NPO瓷介電容器
對NPO瓷介電容器來講
，主要尺寸有4個：
W——NPO外殼最大寬度
H——NPO外殼高度
F——NPO引腳間距
d——NPO引腳直徑
尺寸數據由生產廠家提供，常用的腳間距尺寸為100mil、200mil。

3.貼片多層陶瓷電容封裝
主要封裝有0402、0603、0805、1206、1210等。

4.高壓片狀電容器
主要封裝有1206、1210、1808、1812、1825
、2225、3640等。

5.貼片鉭電容封裝
主要封裝有3216、3528、6032
、7343
、7343H等。

延伸閱讀：電容封裝詳解

六、電容的作用

電容是無處不在的
，電容的用途非常多，主要有如下幾種：
1．隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。
2．旁路（去耦）：為交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。
3．耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過並傳輸到下一級電路
4．濾波：這個對DIY而言很重要
，顯卡上的電容基本都是這個作用。
5．溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響，而進行補償，改善電路的穩定性。
6．計時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數。
7．調諧：對與頻率相關的電路進行係統調諧，比如手機、收音機、電視機。
8．整流：在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。
9．儲能：儲存電能，用於必須要的時候釋放。例如相機閃光燈
，加熱設備等等。

七、電容的選擇考慮要素

通常，應該如何為我們的電路選擇一顆合適的電容呢？應基於以下幾點考慮：
靜電容量、額定耐壓、容值誤差、直流偏壓下的電容變化量、噪聲等級、電容的類型
、電容的規格。

那麼，又無捷徑可尋呢？其實，電容作為器件的外圍元件，幾乎每個器件的 Datasheet 或者 Solutions，都比較明確地指明了外圍元件的選擇參數，也就是說，據此可以獲得基本的器件選擇要求
，然後再進一步完善細化之。

低頻中使用的範圍較寬，如可以使用高頻特性比較差的
；但是在高頻電路中就有了很大的限製了，一旦選擇不當會影響電路的整體工作狀態
； 一般的電源裏用的有電解電容
、和瓷片電容、但dan是shi在zai高gao頻pin中zhong就jiu要yao使shi用yong雲yun母mu等deng價jia格ge較jiao貴gui的de電dian容rong
，就jiu不bu可ke以yi使shi用yong絛tao綸lun的de電dian容rong
，和he電dian解jie的de電dian容rong，因yin為wei它ta們men在zai高gao頻pin情qing況kuang下xia會hui形xing成cheng電dian感gan，以yi致zhi影ying響xiang電dian路lu的de工gong作zuo精jing度du。

延伸閱讀：電容器的正確選擇
         電容十說

第二講預告

工程師在使用電解電容過程中
，常會有其容量減少
、容量消失、jichuanduanhujiloudiandengwenticunzai

，benjiangzhongdianjieshaolvdianjiedianronghetandianjiedianrongdeyuanli
，shouming，tedian，quedian，dianjiedianrongchangjiandiguzhangdepanduanfangfa
，shiyongzhuyishixiangyijizhengliuhoulvboyongdianjiedianrongdexuanze…

電容選型與應用知識係列大講台—電解電容應用選型篇（一）
電容選型與應用知識係列大講台—電解電容應用選型篇（二）