电容器主要性能指标
电容的关键参数
电容的关键参数
电容的关键参数
电容是一种电子元件，它由两个金属板介质中间有薄膜组成，能够储存电荷，在电子电路中用来稳定电路，滤波，改变电路中的相位等等。
电子元件的任何参数都会影响最终电路的性能，电容也不例外。
几乎所有的电容器都具有几个关键参数：容量、电压、频率、温度和耐久性。
1. 容量
容量是电容器中最重要的参数，用于测量电容器在单位时间内能存储的最多电荷量。
电容器的容量一般以安培时（uF）表示，它的计算公式为：U=C×V，C为容量，V为电压。
它的单位是时间，U表示
容量的单位为：时间×（电压单位÷电流单位），即安培时。
2. 电压
电压是指在两个金属板之间所存在的电势差，即两板之间的电压，用以衡量电容器所能承受的最高电压。
一般情况下，电容器以其额定电压为准，额定电压是指电容器放电特性的参考电压。
3. 频率
电容器的频率指的是电容器在给定容量和电压情况下，能承受的最大频率。
电容器在较高频率的情况下，电流会散逸，从而影响电路的性能。
4. 温度
温度是衡量电容器在各种温度条件下变化特性的重要参数，也是
确定电容器是否能正常工作的重要参数。
一般情况下，电容器的额定温度范围在-25℃～85℃之间，其工作温度范围更大，一般在-30℃～125℃之间。
5. 耐久性
耐久性是指电容器在一定温度和压力下经历一段时间后，还能正常工作的能力。
耐久性受到电容器的材料，绝缘体等的影响，一般把耐久性指标分为温度稳定性、温度漂移和放电性能等，用以衡量电容器的耐久性。
如何正确选择电容器的参数
如何正确选择电容器的参数电容器是电子元件中常见的一种，广泛应用于各种电路中。
正确选择电容器的参数对于保证电路的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍如何正确选择电容器的参数。
一、了解电容器的基本参数电容器的基本参数包括容值、额定电压、精度和温度系数等。
容值表示电容器可以储存的电荷量，单位为法拉(F)或微法(F)；额定电压表示电容器能够承受的最大电压，超过该电压容易损坏；精度表示电容器的容值与额定值之间的误差范围，一般用百分比表示；温度系数表示电容器容值的变化与温度变化之间的关系。
二、考虑电路的需求在选择电容器参数时，需要根据电路的需求进行合理的选择。
首先确定电路所需要的容值范围，可以根据电容器的容值表找到合适的容值选项。
其次，考虑电路的工作电压范围，选择能够承受该电压范围的电容器。
此外，还需考虑电容器的精度和温度系数，选择能够满足电路要求的电容器。
三、选择适当的电容器类型根据实际需要，选择适当的电容器类型也是十分重要的。
目前常见的电容器类型包括固定电容器、可变电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器等。
固定电容器容值稳定，适合在稳定的电路中使用；可变电容器可以根据需要调节其容值，适用于需要频繁调整容值的电路；陶瓷电容器具有良好的高频特性，适合在高频电路中使用；铝电解电容器容值大，适用于大容量需求的电路。
根据电路的特点和要求选择合适的电容器类型。
四、考虑电容器的尺寸和成本除了基本参数和电容器类型外，还需要考虑电容器的尺寸和成本。
电容器的尺寸直接影响到电路的布局和结构设计，需根据实际情况选择合适的尺寸。
同时，也需要考虑电容器的成本，选择符合预算和性能要求的电容器。
五、参考相关标准和规范在选择电容器参数时，可以参考相关的标准和规范。
电容器的制造和质量标准可以帮助我们了解电容器的性能和可靠性。
此外，一些应用场景会有特定的规范和要求，需要在选择电容器参数时加以考虑。
六、结合实际测试和验证最后，在选择电容器参数之后，需要进行实际测试和验证。
低压电容标准
低压电容是电子元器件中的一种，其主要作用是存储电荷，提供电能储备和隔离电路。
在电子产品和电力系统中都有广泛的应用，因此低压电容的标准非常重要。
本文将从低压电容的定义、分类、性能指标、标准化组织等方面进行介绍，以期为相关行业提供参考。
一、低压电容的定义与分类低压电容是指额定电压在1000V及以下的电容器，其主要特点是容量大、失谐小、内阻低、稳定性好。
低压电容根据其结构和材料不同，可以分为以下几类：1. 金属箔电容器：由多层金属箔和绝缘材料组成，适用于高频电路和高精度测量仪器。
2. 电解电容器：由涂有电解质的铝箔或钽箔组成，具有电容量大、体积小的特点，适用于直流电路和滤波电路。
3. 陶瓷电容器：由氧化铝或二氧化钛等陶瓷材料组成，具有电容稳定性好、温度系数小的特点，适用于高温环境和高频电路。
4. 聚酰亚胺薄膜电容器：由聚酰亚胺材料制成，具有超低失谐、超低漏电流、高温稳定性好的特点，适用于高精度测量仪器和高速电路等。
二、低压电容的性能指标低压电容的主要性能指标包括电容量、额定电压、失谐、漏电流、内阻、温度系数、寿命等。
其中，电容量是指电容器所能存储的电荷量，通常用单位法拉（F）表示；额定电压是指电容器正常工作所能承受的最大电压值；失谐是指电容器在不同频率下的电容值之间的差异，通常用百分比表示；漏电流是指电容器极板之间的电流，通常用毫安（mA）表示；内阻是指电容器内部的电阻，通常用欧姆（Ω）表示；温度系数是指电容器电容量随温度变化的程度，通常用ppm/℃表示；寿命是指电容器能够正常工作的时间和次数。
三、低压电容的标准化组织低压电容的标准化工作由国际电工委员会（IEC）、欧洲电子元器件制造商协会（EIA）、美国电子工业联合会（JEITA）等组织进行。
其中，IEC发布了多项低压电容器的标准，包括IEC 60384-1、IEC 60384-2、IEC 60384-3等，涵盖了低压电容器的结构、性能、试验方法等方面；EIA和JEITA也分别发布了相关标准，如EIA-198和JEITA RC-2134等。
铝电解电容器的主要性能参数、影响因素及互相间的关系
铝电解电容器的主要性能参数、影响因素及互相间的关系00000温度越高,电容器内部杂质离子的迁移能力急剧增加,杂质离子破坏介质氧化膜的作用也更剧烈,所以漏电流也越大。
1.4施加电压大小的影响施加于电容器上电压越高,杂质离子参加导电的数目增多,漏电流大。
1.5施加电压时间长短的影响测试电容器漏电流时,表头指示的电流值中由三部分组成,即位移电流,吸收电流和漏电流。
位移电流和吸收电流迅速减小,只有漏电流才是不变的,所以漏电流就是测试时间足够长后,表头所指示的电流值。
铝电解电容器漏电流测试时间,根据用户对产品漏电流指标的不同要求,一般规定为1~2分钟。
1.6储存期储存期间,电容器内部的杂质离子破坏介质氧化膜,还有电解液中的水分侵蚀介质氧化膜等,都会使电容器的漏电流增大。
2损耗角正切值一个实际电容器相当于理想的纯电容并联一个电阻。
纯电容中贮存的功率称之为无功功率,电阻上损耗的功率称之为有功功率。
有功功率与无功功率之比称之为电容器的损耗角正切值,通常用tg表示。
由电容器的损耗角正切值的定义可知,tg是一个没有单位的量,tg值越大,表明电容器的有功功率越大,消耗的能量越大。
在低频(电源频率≤1kHZ)的使用或测试频率条件下,铝电解电容器的感抗与容抗比较而言,完全可以忽略不计,即此时可不考虑电容器固有电感的影响,电容器的串联等效电路可用图1表示:C图1电解电容器低频下的串联等效电路图中各参数的物理意义如下:C-阳极氧化膜介质极化产生的电容量,F;-阳极氧化膜介质损耗的串联等效电阻,-浸有工作电解液的电解纸的串联等效电阻;-电容器金属部分的电阻,因此,一只实际电容器的损耗角正切tg可表示为:tg=++=C(++)…(2)为电源角频率,=。
式(2)中第一部份表示阳极箔氧化膜介质的损耗角正切,是由阳极箔的性质,特别是腐蚀方法决定的,在低频下,可以近似地认为与其它因素无关的常量;第二部份表示浸有工作电解液的电解纸电阻的损耗角正切,与工艺和材料都有关;第三部份表示电容器金属部份电阻,包括极性、引线以及它们间的接触电阻的损耗电阻的损耗角正切。
电容品质因数
电容品质因数电容品质因数是衡量电容器性能的一个重要指标。
它反映了电容器在储存和释放电能时的能量损耗程度。
品质因数越高，电容器的性能越好。
一、什么是电容品质因数电容品质因数，又称为损耗角正切，用符号tanδ表示，是电容器负载电压的相位差与电容器的电阻之比。
品质因数越小，电容器的内部电阻越大，能量损耗越大。
1. 电介质损耗：电容器中的电介质是影响品质因数的主要因素之一。
电介质的损耗越小，电容器的品质因数越高。
2. 电极材料：电容器的电极材料也会影响品质因数。
优质的电极材料能够减少电容器的内部电阻，提高品质因数。
3. 温度：温度对电容品质因数也有一定影响。
一般来说，温度越高，电容器的内部电阻越大，品质因数越低。
4. 频率：频率也是影响品质因数的因素之一。
在不同的频率下，电容器的品质因数可能会有所不同。
三、电容品质因数的应用领域1. 电力系统：在电力系统中，电容品质因数是衡量电容器性能的重要指标。
高品质因数的电容器可以减少能量损耗，提高电力系统的效率。
2. 通信设备：在通信设备中，电容品质因数对于信号传输的质量和稳定性非常重要。
高品质因数的电容器可以减少信号损耗，提高通信质量。
3. 电子产品：在电子产品中，电容器常用于储存和释放电能。
高品质因数的电容器可以提高电子产品的能量转换效率。
4. 医疗设备：在医疗设备中，电容器常用于储存和释放电能。
高品质因数的电容器可以提高医疗设备的效率和精度。
四、如何提高电容品质因数1. 选择优质的电介质材料：选择具有低损耗特性的电介质材料，可以提高电容器的品质因数。
2. 优化电极设计：优化电极的结构和材料，可以降低电容器的内部电阻，提高品质因数。
3. 控制温度：控制电容器的工作温度，避免温度过高引起的能量损耗增加。
4. 频率补偿：根据使用场景的频率特性，选择合适的电容器，并进行频率补偿，以提高品质因数。
五、总结电容品质因数是衡量电容器性能的重要指标，影响着电容器在储存和释放电能时的能量损耗程度。
电容的Q值和D值是什么？Q值和D值有什么作用？
电容的Q值和D值是什么？Q值和D值有什么作用？在做射频的时候，选择电感电容时特别关注他们的Q值，那什么是Q值呢？Q值是什么意思，它为什么重要？品质因数Q：表征一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。
元件的Q值愈大,用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳。
或Q=无功功率/有功功率，或称特性阻抗与回路电阻之比。
Q值越高，损耗越小，效率越高；Q 值越高，谐振器的频率稳定度就越高，因此，能够更准确。
如何理解Q值和ESR值评估高频贴片电容器的一个重要性能指标是品质因素Q，或者是与其相关的等效串联电阻（ESR）。
理论上，一个“完美”的电容器应该表现为ESR为零欧姆、纯容抗性的无阻抗元件。
不论何种频率，电流通过电容时都会比电压提前正好90度的相位。
实际上，电容是不完美的，会或多或少存在一定值的ESR。
一个特定电容的ESR随着频率的变化而变化，并且是有等式关系的。
这是由于ESR的来源是导电电极结构的特性和绝缘介质的结构特性。
为了模型化分析，把ESR当成单个的串联寄生元。
过去，所有的电容参数都是在1MHz的标准频率下测得，但当今是一个更高频的世界，1MHz的条件是远远不够的。
一个性能优秀的高频电容给出的典型参数值应该为：200MHz ，ESR＝0.04Ω；900MHz，ESR＝0.10Ω；2000MHz，ESR＝0.13Ω。
Q值是一个无量纲数，数值上等于电容的电抗除以寄生电阻（ESR）。
Q值随频率变化而有很大的变化，这是由于电抗和电阻都随着频率而变。
频率或者容量的改变会使电抗有着非常大的变化，因此Q值也会跟着发生很大的变化。
定义电容的品质因数，也就是Q值，也就是电容的储存功率与损耗功率的比：Qc=(1/ωC)/ESRQ值对高频电容是比较重要的参数。
自谐振频率(Self-Resonance Frequency)由于ESL的存在，与C一起构成了一个谐振电路，其谐振频率便是电容的自谐振频率。
电解电容选型需关注6个性能指标
电解电容选型需关注6个性能指标电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中最重要的器件之一。
通常，电解电容器的等效电路可以认为是理想电容器与寄生电感、等效串联电阻的串联，如图1所示。
图1 电解电容器的等效电路众所周知，开关电源是当今信息家电设备的主要电源，为电子设备小型轻便化作出不可磨灭的贡献。
开关电源不断的小型化、轻量化和高效率，在电子设备中使用量越来越大，普及率越来越高。
相应的就要求电解电容器小型大容量化，耐纹波电流，高频低阻抗化，高温度长寿命化和更适应高密度组装。
1、电容量与体积由于电解电容器多数采用卷绕结构，很容易扩大体积，因此单位体积电容量非常大，比其它电容大几倍到几十倍。
但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的，现代开关电源要求越来越高的效率，越来越小的体积，因此，有必要寻求新的解决办法，来获得大电容量、小体积的电容器。
在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路，则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷：（1）高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流，而且大幅度增加；（2）变换器的主开关管发热，导致铝电解电容器的周围温度升高；（3）变换器多采用升压电路，因此要求耐高压的铝电解电容器。
这样一来，利用以往技术制造的铝电解电容器，由于要吸收比以往更大的脉动电流，不得不选择大尺寸的电容器。
结果，使电源的体积庞大，难以用于小型化的电子设备。
为了解决这些难题，必须研究与开发一种新型的电解电容器，体积小、耐高压，并且允许流过大量高频脉冲电流。
另外，这种电解电容器，在高温环境下工作，工作寿命还须比较长。
2 承受温度与寿命在开关电源设计过程中，不可避免地要挑选适用的电容。
就100μF以上的中、大容量产品来说，因为铝电解电容的价格便宜，所以，迄今使用的最为广泛。
但是, 最近几年却发生了显著变化，避免使用铝电解电容的情况正在增加。
出现这种变化的一个原因是，铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。
电容器的等效电阻(ESR)
电容的ESR参数对电路的影响电容器的ESR（等效串联电阻）参数电容器的主要技术指标有电容量、耐压值、耐温值。
除了这三个主要指标外，其他指标中较重要的就是等效串联电阻（ESR）了。
有的电容器上有一条金色的带状线，上面印有一个大大的空心字母“I”，它表示该电容属于LOWESR低损耗电容。
有的电容还会标出ESR值（等效串联电阻），ESR越低，损耗越小，输出电流就越大，电容器的品质越高。
ESR是Equivalent Series Resistance的缩写，即“等效串联电阻”。
理想的电容自身不会有任何能量损失，但实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗。
这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就称为“等效串联电阻”。
和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。
早期的卷制电感经常有很高的ESL，容量越大的电容，ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL会引起串联谐振等现象。
但是相对电容量来说，ESL的比例很小，出现问题的几率很小，后来由于电容制作工艺的提高，现在已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量、耐压值、耐温值之外选用电容器的主要参考因素了。
串联等效电阻ESR的单位是毫欧（mΩ）。
通常钽电容的ESR通常都在100毫欧以下，而铝电解电容则高于这个数值，有些种类电容的 ESR甚至会高达数欧姆。
ESR的高低，与电容器的容量、电压、频率及温度都有关系，当额定电压固定时，容量愈大 ESR愈低。
同样当容量固定时，选用高的额定电压的品种也能降低 ESR；故选用耐压高的电容确实有许多好处；低频时ESR高，高频时ESR 低；高温也会造成ESR的升高。
现在电子技术正朝着低电压高电流电路的设计方向发展，供应给元器件的电压呈现越来越低的趋势，但对功率的要求却丝毫没有降低。
按P=UI的公式来计算，要获得同样的功率，电压降低了，那就必须得增大电流。
例如INTEL、AMD 的最新款CPU，电压均小于2V，和以前3、 4V的电压相比低得多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电容器主要性能指标
作者： 阅读： 434 时间： 2009-7-1 20:06:00 2009-
文章导读： 文章导读：标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是 F、uF、pF。
电 容器上标有的电容数是电容器的标称容量。
电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。
常用固定电容允许误差的等级见表 2。
常用固定电容的标称容量系列见表 3。
一般，电容 器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于 10000pF 的时候，用 pF 做单位，大于 10000pF 的时候，用 uF 做单位。
为了简便起见，大于 100pF 而小于 1uF 的电容常常不注单位。
没有小数点的，它的单位是 pF，有小数点的，它的单位是 uF。
如 有的电容上标有“332”（3300pF）三位有效数字，左起两位
标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是 F、uF、pF。
电容器上标 有的电容数是电容器的标称容量。
电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。
常用固定电 容允许误差的等级见表 2。
常用固定电容的标称容量系列见表 3。
一般，电容器上都直接写 出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于 10000pF 的时候，用 pF 做单位，大 于 10000pF 的时候，用 uF 做单位。
为了简便起见，大于 100pF 而小于 1uF 的电容常常不注 单位。
没有小数点的， 它的单位是 pF， 有小数点的， 它的单位是 uF。
如有的电容上标有“332” （3300pF）三位有效数字，左起两位给出电容量的第一、二位数字，而第三位数字则表示在 后加 0 的个数，单位是 pF。
额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直 流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。
如果在交流电路中，要注意所加的 交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。
常用的固定电容工作电压有 6.3V、10V、 16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。
常用固定电容允许误差的等
允许误 差 级 别
±2%
±5% Ⅰ
±10% Ⅱ
±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%) Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
02
常用固定电容的标称容量系列
电容类别
允许误差
容量范围 100pF-1uF 1uF-100uF
标 称 容 量 系 列 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 1 2 4 6 8 10 15 20 30 50 60 80 100 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
纸介电容、金属化纸介 5% 电容、纸膜复合介质电 ±10% 容、低频（有极性）有 ±20% 机薄膜介质电容 高频（无极性）有机薄 5% 膜介质电容、瓷介电 容、玻璃釉电容、云母 10% 电容 20% 10% 铝、钽、铌、钛电解电 ±20% 容 +50/-20% +100/-10%
1pF-1uF
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 (容量单位 uF)
1uF-1000000uF
绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是 一个有限的数值，一般在 1000 兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏 电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。
漏电电阻越小，漏 电越严重。
电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工 作。
因此，漏电电阻越大越好。
介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之 比，即损耗角的正切值表示。
损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频 情况下工作。
常用电容的几项特性
电容种类
中小型纸介电容 金属壳密封纸介电容 中小型金属化纸介电容 金属壳密封金属化纸介 电容 薄膜电容 云母电容 瓷介电容 铝电解电容 、铌电解电容
容量范围
直流工作电压 漏电电阻 运用频率（MHz） 准确度 （ V） （>MΩ）
8 以下 -Ⅲ >5000 250-1600 160-1600 63-500 100-7000 63-630 4-500 直流，脉动直流 Ⅰ>-Ⅲ >1000-5000 Ⅰ>-Ⅲ >2000 直流，脉动电流 Ⅰ>-Ⅲ >30-5000 高频、低频 75-250 以下 低频、高频 Ⅰ>-Ⅲ >10000 02-Ⅲ 02-Ⅲ >10000 >10000
470pF-0.22uF 63-630 0.01uF-10uF 0.22uF-30uF 3pF-0.1uF 10pF-0.51uF 1pF-0.1uF 1uF-10000uF
0.01uF-0.22uF 160、250、400 8 以下
直流，脉动直流 ⅣⅤ 直流，脉动直流 ⅢⅣ
0.47uF-1000uF 6.3-160
瓷介微调电容 可变电容
2/7pF-7/25pF 250-500 7pF-1100pF 100 以上
高频 低频，高频
>1000-10000 >500
。