在實(shí)際中，經(jīng)常出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，由于電路設(shè)計(jì)者不夠了解電子元件的性能特點(diǎn)，選用的元件類(lèi)型不合適，從而導(dǎo)致電路電信號(hào)變化不能滿足設(shè)計(jì)要求。甚至由于選擇的電子元件性能與設(shè)計(jì)要求不匹配而出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。上述問(wèn)題已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，而電容器提供者由于對(duì)電路信號(hào)特點(diǎn)了解不夠，對(duì)選型未提出重要的建議，最終導(dǎo)致使用中出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。

 

如何解決上述問(wèn)題？

 

第一，電路設(shè)計(jì)者必須具有非常扎實(shí)的各類(lèi)電子元件基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)不同類(lèi)型的電子元件優(yōu)缺點(diǎn)有充分的了解。不能因?yàn)閷?duì)電路信號(hào)控制非常熟悉，就麻痹大意。 

  

第二，生產(chǎn)商必須向電路設(shè)計(jì)者提供足夠的使用前技術(shù)服務(wù)。而且必須告知其產(chǎn)品的缺點(diǎn)及其避免方法，不能一味的吹噓自己產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)而對(duì)缺點(diǎn)一帶而過(guò)。 

      

能夠把不同電路的電信號(hào)特點(diǎn)區(qū)分清楚的生產(chǎn)商很少，對(duì)可能出現(xiàn)的使用不當(dāng)沒(méi)能預(yù)先提出合理建議更為普遍。對(duì)于使用者，忽視對(duì)元件性能的足夠了解已經(jīng)成為很多電路設(shè)計(jì)故障率不能達(dá)到基本要求的首要原因。 

 

 

由上圖可以看出不同種類(lèi)的電容器可依據(jù)自身性能特點(diǎn)適用于不同類(lèi)型的電路，這是電容器選型最基本、最簡(jiǎn)單的分類(lèi)。更具體的電容器選型分類(lèi)見(jiàn)下面的介紹：

 

 

由于不同類(lèi)型電容器的頻率性能差別很大，因此，如果電路的工作頻率非常高，超過(guò)MHZ，而且電路信號(hào)強(qiáng)度較弱時(shí)，疊層陶瓷電容器是最佳的選擇。盡管都是濾波和儲(chǔ)能充放電，在工作頻率一定時(shí)，一定要考慮到不同種類(lèi)的電容器的頻率特性是否與電路工作頻率相符？因?yàn)槊糠N電容器都有自己合適的使用頻率范圍，所有的電容器都有隨工作或測(cè)試頻率的增加，而電容器容量逐漸降低，損耗逐漸增加的現(xiàn)象。如果電容器的基本容量和阻抗特性因?yàn)楣ぷ黝l率的過(guò)高或過(guò)低而發(fā)生很大變化，最后可能導(dǎo)致電路信號(hào)特點(diǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如果工作頻率在中頻率段以下，對(duì)電容器在不同溫度下的參數(shù)值一致性要求較高時(shí)，選擇固體鉭電容器可能較合適。但是，對(duì)這些性能特點(diǎn)必須有所取舍，這點(diǎn)非常重要。

 

 

不同種類(lèi)電容器的溫度特性差別也非常大。如果用戶使用的環(huán)境溫度變化幅度較大，例如，一年四季都在室外工作的電子設(shè)備，又或者在較短時(shí)間從低空到溫度極低的高空。此時(shí)，無(wú)論你的電容器是作為濾波或充放電，你都必須選擇在寬溫范圍內(nèi)電容器容量和阻抗及漏電流變化最小的電容器。否則，你的電路可能會(huì)在不同環(huán)境溫度下呈現(xiàn)出不同的信號(hào)變化幅度，很有可能導(dǎo)致電路整體失效。如果某電容器的實(shí)際使用環(huán)境是在溫度變化非常小的環(huán)境下，則可以不必特別關(guān)注電容器的溫度特性。

 

目前，電容器中溫度特性最好的是固體鉭電容器。某些高壓固體鉭電容器在-55—+125度的溫度區(qū)間里容量的變化率可以達(dá)到-3—+5%以?xún)?nèi)。對(duì)于航空和宇航電路，電容器必須具有非常出色的溫度特性才可以達(dá)到使用要求。

 

下面將電容器的溫度特性從好到差依次排列：

 

鉭電容器≥NPO型陶瓷電容器≥固體鋁電容器≥液體鉭電容器≥云母電容器≥疊層陶瓷電容器（MLCC）≥液體鋁電容器。

 

如果你的電子整機(jī)工作環(huán)境溫度變化較大時(shí)，就必須考慮所選擇的電容器是否在各種極限溫度下電性能參數(shù)的變化范圍仍然可以滿足你的電信號(hào)變化幅值要求？

 

 

電容器常被使用在諸如藍(lán)牙耳機(jī)和手機(jī)這樣的電子設(shè)備中，同時(shí)，它也被常使用在各種大功率電源上作為整流器和瞬時(shí)備用電源上。用在電量非常小工作頻率非常高的手機(jī)類(lèi)電子產(chǎn)品上時(shí)，即使是漏電流偏大、ESR較低，產(chǎn)品一般也很難出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，除非電容器本身就有問(wèn)題。用在輸入和輸出功率都較高的電路中時(shí)，例如電源濾波和放電電路，電容器不僅需要有更低的ESR，還必須具有非常低的漏導(dǎo)電流，否則會(huì)導(dǎo)致?lián)舸└怕试黾雍洼敵龅墓β什ㄐ尾荒軡M足要求。由于不同種類(lèi)電容器的體積電容量不同，因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)輸出功率需求選擇足夠容量和耐壓的電容器。

 

由于不同電容器的自身阻抗不一樣，因此，在輸入和輸出功率較大時(shí)，必須考慮到該電容器的自身電阻導(dǎo)致的溫度升高幅度和自身散熱能力的平衡問(wèn)題。此類(lèi)電路必須考慮到峰值輸出輸入時(shí)的溫度變化和耐壓變化是否符合電路安全性要求。

 

 

用在高度集成化，高工作頻率的電路中時(shí)，片式化的能量密度較高的電容器是最佳選擇。實(shí)際上片式化不單提高了電容器的體積容量比，同時(shí)，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，使得電容器的電感降低了很多。較低的ESL（等效串聯(lián)感抗）同時(shí)決定了該產(chǎn)品具有較低的ESR（等效串

聯(lián)電阻）。而這兩個(gè)參數(shù)是決定電容器頻率特性好壞的決定性參數(shù)。 因此，在此類(lèi)電路中應(yīng)該盡可能不要使用引線又細(xì)又長(zhǎng)的電容器和其它器件。

 

在線路板安裝面積足夠時(shí)，盡量選擇規(guī)格相同而殼號(hào)大一號(hào)的產(chǎn)品。因?yàn)?，它們盡管基本電性能一樣，但可靠性不同，殼號(hào)大的產(chǎn)品可靠性一般高些。如果想要盡可能選擇體積更小的電容器，就必須具備一個(gè)基本的前提條件，即整機(jī)的輸入和輸出功率必須小，否則電容器的可靠性降低將影響到整機(jī)的可靠性。

 

 

用在濾波電路中時(shí)，電容器必須承受一定頻率和一定幅值的交流電壓和交流電流導(dǎo)致的發(fā)熱沖擊。同時(shí)，還必須承受開(kāi)關(guān)瞬間的直流高電壓大電流浪涌。此電路 必須選擇規(guī)格和種類(lèi)合適的電容器。如果只是考慮到直流耐壓足夠是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，同時(shí)，必須考慮到不同電容器具有不同的耐紋波能力。電容器耐紋波能力的排序如下：

 

MLCC≥卷饒式滌綸電容器≥片式氧化鈮電容器≥高分子片式鉭電容器≥高分子固體片式鋁電容器≥以二氧化錳為陰極的片式鉭電容器≥液體鋁電容器≥液體鉭電容器。

 

 

用在電壓較高的電路中，一旦出現(xiàn)擊穿就可能產(chǎn)生很?chē)?yán)重的后果，因此，安全性是首先考慮的因素。高壓陶瓷電容器的安全性最高，其次是滌綸電容器和高壓鋁電容器，耐壓最低的是高分子電容器和氧化鈮電容器。

 

 

如果某電路可以使用鉭電容器、氧化鈮電容器以及鋁電容器，那么，我建議您參考下面的電容器可靠性排名。

 

氧化鈮電容器≥鉭電容器≥MLCC≥鋁電容器。

 

 

實(shí)際上，在銷(xiāo)售價(jià)格較低的民用一次性消費(fèi)品上也大量使用電容器。價(jià)格對(duì)利潤(rùn)影響較大的時(shí)候，安全性也更重要。絕對(duì)不能用犧牲安全性的方法來(lái)選擇可靠性不夠的電容器。因?yàn)閷?shí)際中，電容器的可靠性可以計(jì)算出來(lái)。實(shí)踐證明了過(guò)分考慮成本得到的結(jié)果往往都是事與愿違...

 

 

當(dāng)電路信號(hào)特點(diǎn)非常復(fù)雜時(shí)，要合理地選擇電容器類(lèi)型必須建立在您對(duì)各種電容器性能特點(diǎn)非常了解的基礎(chǔ)之上。由于電容器廠家實(shí)際具有的電容器知識(shí)更深，因此，用戶可以要求電容器廠家必須提供更為詳細(xì)的技術(shù)服務(wù)。甚至可以要求廠家提供的某類(lèi)電容器必須通過(guò)某項(xiàng)特殊實(shí)驗(yàn)。此時(shí)的選型不可簡(jiǎn)單定論,，但供需雙方切實(shí)的技術(shù)交流非常必要其關(guān)鍵。

 

電容器是所有電子整機(jī)設(shè)備中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的電子元件，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電源電路中，70%以上的故障與電容器有直接關(guān)聯(lián)。在高功率性設(shè)備中占的比例更高，根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，至少50%以上的電路問(wèn)題都與電容器類(lèi)型或規(guī)格選擇不合適有直接關(guān)系。

 

實(shí)際上，合理的電容器選型可以避免許多質(zhì)量問(wèn)題和電路信號(hào)問(wèn)題的出現(xiàn)。有時(shí)，正確的選型甚至比合理的電路設(shè)計(jì)更重要，選型因此成為復(fù)雜電路系統(tǒng)制造工程中的重要一環(huán)，必須得到電容器生產(chǎn)廠家和電路設(shè)計(jì)者的共同重視，這一步驟對(duì)雙方都非常必要。

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