news 2026/4/17 18:24:38

常见的电容有哪些

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张小明

前端开发工程师

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常见的电容有哪些

电容在电路板中非常常见,类别纷繁复杂,本文化繁为简,主要介绍下常见电容。

1. 陶瓷电容---用量最大的电容

陶瓷电容是目前应用最广的电容,主要用于高频滤波和信号耦合,它利用钛酸钡的介电效应,它主要用于高频电路,电源去耦。

陶瓷电容器(ceramic capacitor,ceramic condenser )就是介质材料为陶瓷的电容器。

根据陶瓷材料的不同,可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类。

按结构形式分类,又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。

具体可以细分为半导体陶瓷电容器,多层陶瓷电容器MLCC和高压陶瓷电容器。

半导体陶瓷电容:半导体陶瓷电容分为表面型和晶界层型两种类型。

表面型半导体陶瓷电容器指:瓷片本体已半导化,然后使其表面重新氧化而形成很薄的介质层,之后再在瓷片两面烧渗电极而形成电容器。

而晶界层型半导体陶瓷电容器则是:沿着半导体化的瓷体之晶粒边界处形成绝缘层,再在瓷片两面烧渗电极,因而形成多个串、并联的电容器网。

1.1 半导体陶瓷(DSC)电容器

半导体型陶瓷电容器具有容量大、体积小等特点,在电路中常作滤波、耦合,旁路等电路中。

1.2 多层陶瓷电容器MLCC

多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitor,MLCC)是片式元件中应用最广泛的一类,由于其用量巨大,被称为“电子工业大米”,特别在汽车电子中由于广泛的应用,通常一辆电动汽车对MLCC的需求数量可高达1万到1.5万个。

多层陶瓷电容器将内电极材料与陶瓷坯体以多层交替并联叠合,并共烧成一个整体,又称片式独石电容器,具有小尺寸、高比容、高精度的特点,可贴装于印制电路板(PCB)、混合集成电路(HIC)基片,有效地缩小电子信息终端产品(尤其是便携式产品)的体积和重量,提高产品可靠性。顺应了IT产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向。

其结构示意图如下:

1.3 高压陶瓷电容器

击穿电压高、损耗小、体积小、可靠性高的高压陶瓷电容器,已经广泛应用于电力系统、激光电源、办公自动化设备等方面。

2. 铝电解电容—用量第二的电容

铝电解电容主要用于大电容储能和低频滤波,电源滤波,能量缓冲等。

介电面积变大,电容容量变大,介质厚度变薄,容量也变大,还有就是温度会改变氧化铝的介电常数,一般情况下氧化铝的介电常数为8~10,增加温度后介电常数会增加。

电容器是无源器件,在各种电容器中,铝电解电容器与其他电容器相比,相同尺寸时,CV值更大,价格更便宜。铝电解电容器素子的构造如图所示,由阳极箔,电解纸,阴极箔和端子(内外部端子)卷绕在一起含浸电解液后装入铝壳,再用橡胶密封而成。

不同于MLCC陶瓷电容,铝电解电容需要注意额定纹波电流,它是有效值,不能超规格使用。铝电解电容的ESR相对比较大,因此,如果纹波电流比较大的话,内部发热严重,会导致电容器失效、因此每个制品都设定有额定的纹波电流。

额定纹波电流与封装大小和ESR值有关系:

ESR越小,额定纹波电流越大。

封装越大,额定纹波电流越大。

3.钽电容—电容界的名媛

钽电容是小体积高容值滤波的典型器件,它利用五氧化二钽介质固态电解

主要用于精密电源,便携设备。

钽电容市场

全球钽电容市场正持续增长,主要受工业、通信、消费电子、汽车以及航空航天等行业需求推动。据贝哲斯咨询数据显示,2023年全球钽电容器市场规模达331亿元,到2029年,全球钽电容器市场规模预计将达到428亿元。在预测期间内,全球钽电容器市场年均复合增长率将会达到4.12%。全球钽电容市场主要被海外厂商占据主要份额,其中基美(KEMET)占比达35%,京瓷(Kyocera)占比达23%,还有Vishay(威世)。

国内方面,中国钽电容器市场规模达96亿元。目前,我国钽电容器企业在生产规模、生产技术、产品质量等方面与国外领先企业相比仍有较大差距,市场国产化程度较低。代表性企业如宏达电子、火炬电子和振华科技等。

4. 薄膜电容

主要用于高精度高频低损耗应用,比如谐振电路,音频设备,利用的是聚合物薄膜的介电特性。称为聚乙酯电容(又称Mylar电容),聚丙烯电容(又称PP电容),聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸酯电容。

5.超级电容—-大功率电容

主要用于大功率快速充放电储能,比如备用电源,能量回收等。它你用的是双层界面离子吸附储能。

超级电容器,又称为电化学电容器、黄金电容、法拉电容,在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,具有快充快放、长循环周期、高功率、安全性较高等优点。

它们正在迅速成为传统电池的补充或替代品。在汽车行业,超级电容被用于混合动力和电动汽车(EV),为加速和再生制动系统提供瞬时高功率,其中制动时产生的能量将被输入到超级电容,随后用于为车载电子设备供电。

应用场合:

A 在伺服系统和电机等工业应用中,它们还用于在启动过程中提供瞬时大功率。

B 在消费类电子产品、企业服务器、交换机和基站领域,它们还被用于备份和“最后关头”失能处置电路。

C 在可再生能源领域,超级电容越来越多地应用于直流链路系统,以储存和释放太阳能电池板和风力涡轮机的能量,有效提高其效率和可靠性。

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