第1章常用電容

1、第1章 電 容1.1 電容的基礎(chǔ)知識(shí)電容器是一種儲(chǔ)能元件，在電路中用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換和延時(shí)。電容器通常叫做電容。1.1.1 主要性能指標(biāo)1、標(biāo)稱容量和允許誤差電容器容量指電容器儲(chǔ)存電荷的能力，常用的單位是F、uF、pF。電容器上標(biāo)有的電容量是電容器的標(biāo)稱容量。電容器的標(biāo)稱容量和它的實(shí)際容量會(huì)有誤差。一般，電容器上都直接寫出其容量，也有用數(shù)字來標(biāo)志容量的，如有的電容上標(biāo)有“332”（3300pF）三位有效數(shù)字，左起兩位給出電容量的第一、二位數(shù)字，而第三位數(shù)字則表示在后加0的個(gè)數(shù)，單位是pF。常用固定電容允許誤差的等級(jí)見表1-1：表1-1 電容誤差等級(jí)允許誤差等級(jí)符號(hào)使用范圍&#

2、177;0.25pFC10pF以下±0.5pFD±1F10pF以上±5J±10K±20M+80% -20%Z2、額定工作電壓在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，電容長期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V、1000V。3、絕緣電阻絕緣電阻表示當(dāng)在電容器端子之間施加直流電壓 (無紋波) 時(shí)，在設(shè)定時(shí)間 (比如60秒) 之后施

3、加電壓和漏電流之間的比率。由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻不是無限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般在1000兆歐以上，電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電電阻，大小是額定工作電壓下的直流電壓與通過電容的漏電流的比值。漏電電阻越小，漏電越嚴(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會(huì)影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。為了評(píng)價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù)，時(shí)間常數(shù)等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。4、損耗角正切（tg）、損耗因子（D.F）、品質(zhì)因數(shù)（Q）電容器在電場(chǎng)作用下消耗的能量，通常用損耗功率和電容器的無功功率之比，即損耗角的正切值表示。損耗角

4、越大，電容器的損耗越大，損耗角大的電容不適于高頻情況下工作。電容的損耗主要由介質(zhì)損耗，電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的，在直流電場(chǎng)的作用下，電容器的損耗以漏電損耗的形式存在，一般較小，在交變電場(chǎng)的作用下，電容的損耗不僅與漏電有關(guān)，而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。D.F.= Tan=1/Q=RsCs5、頻率特性隨著頻率的上升，電容的電容量一般有下降的趨勢(shì)。6. ESR和ESLESR是EquivalentSeriesResistance三個(gè)單詞的縮寫，翻譯過來就是“等效串連電阻”。ESL就是等效電感. 理論上，一個(gè)完美的電容，自身不會(huì)產(chǎn)生任何能量損失，但是實(shí)際上，因?yàn)橹圃祀娙莸牟牧嫌须娮瑁?/p>

5、電容的絕緣介質(zhì)有損耗，各種原因?qū)е码娙葑兊貌弧巴昝馈?。這個(gè)損耗在外部，表現(xiàn)為就像一個(gè)電阻跟電容串連在一起，所以就起了個(gè)名字叫做“等效串連電阻”。 在多數(shù)場(chǎng)合，低ESR的電容，往往比高ESR的有更好的表現(xiàn)。ESR的高低，與電容器的容量、電壓、頻率及溫度都有關(guān)連，當(dāng)額定電壓固定時(shí)，容量愈大 ESR愈低。有人習(xí)慣用將多顆小電容并接成一顆大電容以降低阻抗，其理論是電阻并聯(lián)阻值降低。但若考慮電容接腳焊點(diǎn)的阻抗，以小并大，不見得一定會(huì)有收獲。 反過來說，當(dāng)容量固定時(shí)，選用高WV額定電壓的品種也能降低 ESR；故耐壓高確實(shí)好處多多。頻率的影響：低頻時(shí)ESR高，高頻時(shí)ESR低；當(dāng)然，高溫也會(huì)造成ESR的提升。

6、 串聯(lián)等效電阻ESR的單位是m，高級(jí)系列電容常是low ESR及l(fā)ow ESL。若比較低內(nèi)阻及低漏電流兩種特性，則低內(nèi)阻容易達(dá)成，故標(biāo)示low ESR的電容倒很常見。ESR與損失角有關(guān)聯(lián)，ESRtan/(×Cs)，Cs是電容量。 有時(shí)電容器規(guī)格上會(huì)有Z，它與ESR的意義不同，但Z的計(jì)算示與ESR有關(guān)，同時(shí)也考慮到容抗及感抗，是真正的內(nèi)阻。剛才提到電容的ESR單位是m，那是指大電容，若是220F小容量電容，其ESR單位就不是m而是。1.1.2 電容選用原則1、 選擇合適的型號(hào)；2、 合理確定電容器的精度；3、 確定電容器的額定工作電壓：對(duì)一般電路，電路的工作電壓應(yīng)為電容器額定電壓的10

7、%20%；當(dāng)有脈動(dòng)電壓時(shí)，工作電壓應(yīng)為脈動(dòng)的最高電壓。當(dāng)應(yīng)用于交流時(shí)，額定電壓隨頻率的增加而要相應(yīng)增大。當(dāng)溫度環(huán)境比較高時(shí)，額定電壓還要選用更大的；4、 盡量選擇絕緣電阻大的電容；5、 考慮溫度系數(shù)和頻率特性；6、 注意使用環(huán)境；各種電路中的選用可以參考表1-3：表1-3 電路與電容電路參考電容高頻旁路陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器低頻旁路紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器濾 波鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器調(diào) 諧陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器高頻耦合陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器低頻耦合紙介電

8、容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。1.2 電容的種類與特性電容器根據(jù)所用介質(zhì)可以分為三類：電解電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器和有機(jī)介質(zhì)電容器。下面分別介紹這三種電容器的特性：1.2.1 電解電容器電解電容器的一個(gè)電極是用固體和液體電解質(zhì)而不是用金屬極板制成，電容器的介質(zhì)材料是用經(jīng)過特殊工藝處理后生成的金屬氧化物，利用其單向?qū)щ娞匦杂米鹘橘|(zhì)的，如AL2O3膜介質(zhì)，Ta2O5膜介質(zhì)；電容器的另一個(gè)電極是用金屬制成，如鉭和鋁；而我們看到的另一個(gè)金屬電極實(shí)際上是電解電容器陰極（固體和液體電解質(zhì)的輔助電極，僅做“引出線”之用）。電解電容器的主要特點(diǎn)：電容大、體積小、質(zhì)量輕，有自愈特性，單

9、位電容量的成本低。缺點(diǎn)：容量制造偏差大，介質(zhì)損耗角正切大，絕緣特性比較差，上限額定工作電壓不是很高。電解電容器根據(jù)陽極材料可以分為鉭電解電容、鋁電解電容和鈮電解電容。. 鋁電解電容鋁電解電容是由鋁圓筒做負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。電容量：0.4710000u額定電壓：6.3450V優(yōu)點(diǎn)：容量大，單位體積電容電壓乘積較大，價(jià)格便宜；缺點(diǎn)：漏電大、高頻特性和穩(wěn)定性差；使用：有正負(fù)極性，不適宜用在高頻和低溫下，不適宜用在25kHz以上的頻率，適宜用于電源濾波、低頻旁路和耦合電路中。使用的時(shí)候，正負(fù)極不要

10、接反。鋁電解電容主要品牌廠商：黑金剛、紅寶石（Rubycon）、三洋、NICHICON、法拉電容（ELNA）、松下（PANASONIC）等.鋁電解電容器是有極性的電容器，它的正極板用鋁箔，將其浸在電解液中進(jìn)行陽極氧化處理，鋁箔表面上便生成一層三氧化二鋁薄膜，其厚度一般為0.020.03m。這層氧化膜便是正、負(fù)極板間的絕緣介質(zhì)。電容器的負(fù)極是由電解質(zhì)構(gòu)成的，電解液一般由硼酸、氨水、乙二醇等組成。為了便于電容器的制造，通常是把電解質(zhì)溶液浸漬在特殊的紙上，再用一條原態(tài)鋁箔與浸過電解質(zhì)溶液的紙貼合在一起，這樣可以比較方便地在原態(tài)鋁箔帶上引出負(fù)極，鋁電解電容結(jié)構(gòu)如下圖a所示，正、負(fù)極按其中心軸卷繞，便構(gòu)

11、成了鋁電解電容器的芯子，然后將芯子放大鋁外殼封裝，便構(gòu)成了鋁電解電容器。為了保持電解質(zhì)溶液不泄漏、不干涸，在鋁外殼的口部用橡膠塞進(jìn)行密封，如圖一b所示鋁電解電容器之所以有極性，是因?yàn)檎龢O板上的氧化鋁膜具有單向?qū)щ娦?，只有在電容器的正極接電源的正極，負(fù)極接電源的負(fù)極時(shí)，氧化鋁膜才能起到絕緣介質(zhì)的作用。如果將鋁電解電容器的極性接反，氧化鋁膜就變成了導(dǎo)體，電解電容器不但不能發(fā)揮作用，還會(huì)因有較大的電流通過，造成過熱而損壞電容器。鋁電解電容參數(shù)：1 額定電壓（Rated voltage U R）：額定電壓指電容器的設(shè)計(jì)最大連續(xù)正常工作電壓；2直流電壓（ DC Voltage UDC ）：直流電壓指施加

12、于電容器件的直流電壓的平均值3 交流疊加電壓 / 紋波電壓（ Superimposed AC VoltageUAC/ ripple voltage ）：交流疊加電壓又稱紋波電壓 , 指疊加于直流電壓上的最大交流電壓成分。施加的 DC 電壓與交流疊加電壓 ( 紋波電壓 ) 之和不能大于電容器的額定電壓 , 既有關(guān)系式 :UAC+UDC UR 。4 額定反向電壓（ Rated reversed voltage URE ）：額定反向電壓指電解電容最大允許反向電壓（非持續(xù)性）。電介質(zhì)（氧化鋁層）單向特性（ rectifying properties ）決定了電解電容具有很小的反向耐壓特性。一般只有 1

13、V 左右的容許量。5 浪涌電壓（ Surge voltage US ）：浪涌電壓指允許短時(shí)間內(nèi)施加于電解電容的最大電壓值。按 IEC 60384-4 規(guī)定，電電解電容應(yīng)具有這樣的浪涌電壓值：對(duì)于 UR 315 V 的電解電容， US = 1.15 X UR ； 對(duì)于 UR 315 V 的電解電容， US = 1.10 X UR 。浪涌電壓允許持續(xù)的時(shí)間和發(fā)生的頻率請(qǐng)參閱具體規(guī)格書目。6 電容溫度特性溫度對(duì)電解電容的容量影響較大，溫度降低時(shí)，電解液的粘性增大，導(dǎo)電性降低。損耗系數(shù)也隨著溫度的增加而減少。7 頻率特性電解電容的頻率特性如下圖所示，隨著頻率的增加，電容值下降較快，等效串聯(lián)電阻也會(huì)隨著

14、頻率的增加而降低8 阻抗電解電容可以等效為以下模型：電解電容的阻抗來自于各部分等效電阻：容量C的容性阻抗1/C；電解液及接線端子的介電損耗和歐姆阻抗ESR；電容繞線及接線端子的感性電抗ESL；頻率較低時(shí)，容性阻抗起支配作用；隨著頻率的增加，容性阻抗減小直到電解液的阻抗等級(jí)；頻率更高時(shí)，電解液的阻抗起主要作用；頻率達(dá)到一定程度時(shí)，電容繞制及接線端子的感抗起主要作用；電解電容的阻抗隨頻率變化趨勢(shì)如下圖所示：. 鉭電解電容鉭電容器的工作介質(zhì)是在鉭金屬表面生成的一層極薄的五氧化二鉭膜。此層氧化膜介質(zhì)完全與組成電容器的一端極結(jié)合成一個(gè)整體，不能單獨(dú)存在。因此單位體積內(nèi)所具有的電容量特別大。

15、即比容量非常高，特別適宜于小型化。在鉭電容器工作過程中，具有自動(dòng)修補(bǔ)或隔絕氧化膜中的疵點(diǎn)所在的性能，使氧化膜介質(zhì)隨時(shí)得到加固和恢復(fù)其應(yīng)有的絕緣能力，而不致遭到連續(xù)的累積性破壞。這種獨(dú)特自愈性能，保證了其長壽命和可靠性的優(yōu)勢(shì)。電容量：0.11000u額定電壓：6.3125V優(yōu)點(diǎn)：固體鉭電容的體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴；使用：高精度電源濾波、信號(hào)級(jí)間耦合、音響電路。鉭電容主要品牌：KEMET，AVX，NICHICON，NEC等，鉭電容外形有黃色（美國）和黑色兩種（日本）鉭電容結(jié)果如下圖所示，先將鉭引線埋入已混合粘合劑的鉭粉中 ,加壓成形并燒結(jié)，形成正電

16、極，然后通過電化學(xué)方法進(jìn)行陽極氧化處理，使其表面形成電介質(zhì)氧化膜，即Ta2O5。通過硝酸錳的熱分解反應(yīng)，其表面又形成一層固體電解質(zhì)二氧化錳。形成電容的負(fù)極。鉭電容目前主要有兩種：鉭聚合物電容和鉭二氧化錳電容：鉭二氧化錳電容組成示意圖：鉭聚合物電容組成示意圖：兩種鉭電容的特性：1、 串聯(lián)等效電阻（ESR）從上圖可以看出，鉭聚合物電容的ESR<鉭二氧化錳電容ESR<鋁電解電容的ESR；而ESR與頻率的關(guān)系可參考下圖，圖中T491為KEMET鉭電容系列中的MnO2產(chǎn)品，目前市面上KEMET產(chǎn)品中最常見的工業(yè)級(jí)電容，T495為KEMET MnO2電容中的低ESR和高浪涌電流系統(tǒng)產(chǎn)品，T52

17、0則是鉭聚合物電容；2、 鉭電容的電容與頻率特性從上圖可以看出，鉭聚合物電容高頻特性要好于鉭二氧化錳電容，在100KHz時(shí)鉭聚合物電容值開始下降，而鉭二氧化錳電容值已經(jīng)下降到原來的1/3；3、 兩種鉭電容的安全性：一個(gè)是安靜包容一個(gè)是火爆易怒鉭二氧化錳電容會(huì)爆炸：當(dāng)電容遇到反向電壓（就是交流電或生產(chǎn)時(shí)搞錯(cuò)了極性）或突發(fā)大電流時(shí)，由于熱量迅速增加，陰極二氧化錳會(huì)釋放出大量的氧氣，氧氣通過介質(zhì)五氧化二鉭的裂縫或空隙遇到陽極鉭，氧氣遇到鉭再加高熱，就是皮厚的坦克也怕遇見，之后就是轟的一聲爆炸；鉭聚合物電容不會(huì)爆炸：當(dāng)鉭聚合物電容碰到極性相反的電壓或巨大的電流時(shí)，高熱首先會(huì)讓部分陰極聚合物揮發(fā)，即使有

18、些聚合物釋放出氧氣也沒關(guān)系，其它聚合物會(huì)吸收氧氣并膨脹，這樣從根本上杜絕氧氣與鉭粉接觸，沒有了氧氣這個(gè)氧化劑，爆炸怎么發(fā)生呢？由此看出鉭聚合物電容還有自愈特性，即使碰到惡劣條件還能繼續(xù)工作，所以可靠性特別高。小熊在線www.beareyes.c4、 兩種鉭電容的價(jià)格：普通鉭二氧化錳電容是不貴，約幾毛錢至一元多錢一片，鉭聚合物電容每顆要幾美元；5、 鉭電容值隨溫度的變化：鉭電容容值隨溫度變化如下圖所示； 6、KEMET（基美）鉭電容介紹：美國KEMET電子公司生產(chǎn)的KEMET系列固體鉭電容， 在 0.1uF1000uF的范圍內(nèi)，根據(jù)不同需要分成若干系列， 可供使用者選擇:（1） T491系列 （

19、工業(yè)級(jí)）：該系列是目前使用表面安裝元件設(shè)計(jì)的主選產(chǎn)品，該產(chǎn)品在性能要求上符合或超過EIA標(biāo)準(zhǔn)535BAAC，其引線和尺寸符合全球標(biāo)準(zhǔn)。（2） T492系列 （軍品級(jí)）：T492 系列電容通過了MIL_C_55365/8的認(rèn)可，其元件失效率為0.001%/1000小時(shí)，它是T491系列產(chǎn)品的軍用版。（3） T494系列（低等效串聯(lián)電阻ESR，工業(yè)級(jí)）：T494系列是工業(yè)級(jí)低等效串聯(lián)電阻系列， 尺寸及電容和額定電壓乘積CV值與T491系列相同， 該系列電容主要用于輸出濾波等。（4） T495系列（低等效串聯(lián)電阻， 強(qiáng)浪涌型）：T495系列是特別為開關(guān)電源和 DC-DC 變換器而設(shè)計(jì)的輸出濾波電容，

20、具有非常低的等效串聯(lián)電阻， 可承受很高的紋波電流， 穩(wěn)定性好。該系列電容容量范圍在4.7uF470uF 額定工作電壓為 650V。（5） T496 系列（帶保險(xiǎn)裝置）：T496系列是一種能提供“自動(dòng)防故障裝置” 的鉭電容。 在電容內(nèi)部裝有保險(xiǎn)元件， 當(dāng)在電路中出現(xiàn)了較高的故障電流時(shí)，可提供很好的保護(hù)。該系列電容容量范圍在0.15uF470uF， 額定工作電壓為650V，標(biāo)準(zhǔn)容值誤差為±20%和±10%；（6） T510系列（超低等效串聯(lián)電阻）：該系列是新型超低等效串聯(lián)電阻的鉭電容，具有超低等效串聯(lián)電阻和高紋波電流承載能力，可用于高速微處理器 SMPS濾波和電源去耦。（7）

21、T520系列(KO電容)：該系列采用鉭陽極和Ta2O5電介質(zhì)， 使用一種傳導(dǎo)性良好的聚合物替代MnO2作為電容器的陰極，使得該種電容器具有非常低的等效串聯(lián)電阻（比標(biāo)準(zhǔn)鉭電容要小50%以上），且適合在高頻條件下使用。1.2.2 MLCCMLCC (Multi-Layer Ceramic Capacitor) 電容：多層陶瓷電容器，在英文表達(dá)中又有Chip Monolithic Ceramic Capacitor。兩種表達(dá)都是以此類電容器外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行，也就是內(nèi)部多層、整體獨(dú)石(單獨(dú)細(xì)小的石頭)的結(jié)構(gòu)，獨(dú)石電容包括多層陶瓷電容器、圓片陶瓷電容器等，由于元件小型化、貼片化的飛速發(fā)展，常規(guī)圓片

22、陶瓷電容器逐步被多層陶瓷電容器取代，人們把多層陶瓷電容器簡稱為獨(dú)石電容或貼片電容。圖1表明，片式疊層陶瓷電容器是一個(gè)多層疊合的結(jié)構(gòu)，其實(shí)質(zhì)是由多個(gè)簡單平行板電容器的并聯(lián)體。因此，該電容器的電容量計(jì)算公式為C=NKAt式中，C為電容量；N為電極層數(shù)；K為介電常數(shù)(俗稱K值)；A為相對(duì)電極覆蓋面積；t為電極間距(介質(zhì)厚度)。由此式可見，為了實(shí)現(xiàn)片式疊層陶瓷電容器大容量和小體積的要求。只要增大N(增加層數(shù))便可增大電容量。當(dāng)然采用高K值材料(降低穩(wěn)定性能)、增加A(增大體積)和減小t(降低電壓耐受能力)也是可以采取的辦法。這里特別說一說介電常數(shù)K值，它取決于電容器中填充介質(zhì)的陶瓷材料。電容器使用的環(huán)

23、境溫度、工作電壓和頻率、以及工作的時(shí)間(長期工作的穩(wěn)定性)等對(duì)不同的介質(zhì)會(huì)有不同的影響。通常介電常數(shù)(K值)越大，穩(wěn)定性、可靠性和耐用性能越差。常用的陶瓷介質(zhì)的主要成分是MgTiO3、CaTiO3、SrTiO3和TiO2再加入適量的稀土類氧化物等配制而成。其特點(diǎn)是介質(zhì)系數(shù)較大、介質(zhì)損耗低、溫度系數(shù)小、環(huán)境溫度適用范圍廣和高頻特性好，用在要求較高的場(chǎng)合(I類瓷介電容器)中。另一類是低頻高介材料稱為強(qiáng)介鐵電陶瓷，常用作類瓷介電容器的介質(zhì)，一般以BaTiO3為主體的鐵電陶瓷，其特點(diǎn)是介電系數(shù)特別高，達(dá)到數(shù)千，甚至上萬；但是介電系數(shù)隨溫度呈非線性變化，介電常數(shù)隨施加的外電場(chǎng)也有非線性關(guān)系。目前最常用的

24、多層陶瓷電容器介質(zhì)有三個(gè)類型：COG或NPO是超穩(wěn)定材料，K值為10100；X7R是較穩(wěn)定的材料，K值為2 0004 000；Y5V或Z5U為一般用途的材料，K值為5 00025 000。在我國的標(biāo)準(zhǔn)里則分為I類陶瓷(C C 4和CC41)及類陶瓷(CT4和CT41)兩種。上述材料中，COG和NPO為超穩(wěn)定材料，在-55+125范圍內(nèi)電容器的容量變化不超過± 30ppm。其余材料是按其工作溫度的范圍和電容量的變化率來命名的。詳見表1。幾種常用的片式電容器的介質(zhì)材料中：X7R代表使用溫度范圍為-50至+125；在此范圍內(nèi)的電容量變化可達(dá)到±15。Z5U代表使用溫度范圍為+10

25、至+85；在此范圍內(nèi)的電容量變化從-56%至+22%。Y5V代表使用溫度范圍為-30至+85；在此范圍內(nèi)的電容量變化從-82%至+22%。主要品牌有：日系：MURATA（村田），TDK（東京電氣化學(xué)），TAIYO YUDEN（太陽誘電），KYOCERA（京瓷） 臺(tái)系：YAGEO（國巨），WALSIN（華新科），HOLY STONE（禾伸堂） 韓系：SAMSUNG（三星） 陸系：FENGHUA（風(fēng)華）。MLCC電容的特性：溫度特性：X7R的溫度特性如下圖所示，在1KHz、1Vrms測(cè)試條件下X7R的容量變化在±10%內(nèi)，而Y5V的容量變化為+30%-80%，損耗因子也隨著溫度發(fā)生變化。

26、交流特性：在25，1KHz的測(cè)量條件下，X7R和Y5V的交流特性如下圖所示，X7R容量的最大變化率在5%內(nèi)，而Y5V的容量根據(jù)交流電壓值的不同最大能下降50%，Y5V的損耗因子也與交流電壓值有很大關(guān)系，而X7R的損耗因子變化很小。直流特性：在25，1Vrms,1KHz的測(cè)量條件下，X7R和Y5V的直流特性如下圖所示，隨著直流電壓值的不同，X7R的容量下降達(dá)50%，而Y5V的容量下降最大達(dá)90%。損耗因子也隨著電壓的上升開始下降。頻率特性：X7R和Y5V的頻率特性如下圖所示，盡管X7R和Y5V的容量隨頻率變化較小，但損耗因子隨著頻率的上升明顯。由此可見，電容的容量與損耗因子與溫度、電壓、頻率有很

27、大關(guān)系，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到這三方面對(duì)容量和損耗因子的影響。MLCC電容選型可參考下圖：. NPO電容NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。 NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55到 125時(shí)容量變化為0±30ppm/，電容量隨頻率的變化小于±0.3C。NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%，相對(duì)大于±2%的薄膜電容來說是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特

28、性也不同，大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。封 裝 DC=50V DC=100V 0805 0.5-1000pF 0.5-820pF 1206 0.5-1200pF 0.5-1800pF 1210 560-5600pF 560-2700pF 2225 1000pF-0.033F 1000pF-0.018F NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。. X7RX7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在-55到 125時(shí)其容量變化為15%，需要注意的是此時(shí)電容器容量變化是非線性的。X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的，它也隨時(shí)

29、間的變化而變化，大約每10年變化1%C，表現(xiàn)為10年變化了約5%。 X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用，而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大。下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍。封 裝 DC=50V DC=100V 0805 330pF-0.056F 330pF-0.012F 1206 1000pF-0.15F 1000pF-0.047F 1210 1000pF-0.22F 1000pF-0.1F 2225 0.01F-1F 0.01F-0.56F . Y5VY5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，在-30

30、到85范圍內(nèi)其容量變化可達(dá) 22%到-82%。 Y5V的高介電常數(shù)允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4.7F電容器。 Y5V電容器的取值范圍如下表所示封 裝 DC=25V DC=50V 0805 0.01F-0.39F 0.01F-0.1F 1206 0.01F-1F 0.01F-0.33F 1210 0.1F-1.5F 0.01F-0.47F 2225 0.68F-2.2F 0.68F-1.5F . Z5UZ5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍，對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對(duì)于上述三種陶瓷單片電容起來說在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大，它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%。 盡管它的容量不穩(wěn)定，由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感（ESL）和等效串聯(lián)電阻（ESR）低、良好的頻率響應(yīng)，使其具有廣泛的應(yīng)用范圍。尤其是在退耦電路的應(yīng)用中。下表給出了Z5U電容器的取值范圍。封 裝 DC=25V DC=50V 0805 0.01F-0.12F 0.01F-0.1F 1206 0.01F-0.33F 0.01F-0.27F 1210 0.01F-0.68F 0.01F-0.47F 2225 0.01F-1F 0.01F-1F1.2.3 無機(jī)介質(zhì)電容器. 陶瓷電容器陶瓷電容器