电子电路的基础元件之二------电容器，无论是任何电子电路设备，电容也是不可或缺的。

电容的基本原理就是两个电极之间形成的电荷场，两个电极的面积越大，电容的容量越大；两个电极之间的距离越远，耐压越高。

一、电容按材料和工艺分类

1、贴片电容

贴片电容是多层片式陶瓷电容器，一般用长乘宽尺寸表示型号，分别有0402，0603，0805，1206，1210，1808，1812，2010，2225，2512等型号。常见的贴片电容的颜色为黄灰色，贴片电容表面没有印字，而贴片电阻很多会印有阻值。

目前在笔记本电脑、手机、平板、液晶电视等电子产品，为适应超薄超轻化，其中贴片电容和贴片电阻应用非常多。在实际维修中贴片电容容易出现击穿短路，导致整个供电单元短路，引起开机供电保护。

因为贴片电容的容量因为生产工艺原因不可能太大，而钽电容的价格又比较贵，为了适应产品小型化，在一些小型化的产品中贴片电解电容应运而生，我们使用的电脑主板、笔记本主板、显卡、电视机主板中都有使用。

一些号称全固态主板上使用的滤波电容，并不是钽电容，而是贴片铝电解电容。

2、铝电解电容

铝电解电容主要做为电源滤波电容使用，属于有极性电容，是以铝箔做为电容的阳极和阴极，再以绝缘纸作为介质，一圈圈的卷起来，并以铝外壳作为容器，再浸以电解液，最后用橡胶塞加以密封构成。铝电解电容有两个引脚，较长的一个为正极，较短一个为负极。

铝电解电容在实际使用中，因为环境温度过高容易出现鼓包失容现象。同时电解电容漏电流较大，一般用于DCDC变换电路的电源滤波中较多。

3、钽电解电容

钽电容是使用金属钽作为介质，具有体积小，比容高等优点，但是价格高和耐压能力差，所以主要应用于体积小型化的电子产品。

钽电容有黑色和黄色，有标记一端为正极，没有标记一端为负极。直插式的钽电容，引脚长的一端为正极，引脚短的一端为负极，这个和铝电解电容标记方法相同。

4、瓷片电容

瓷片电容是以陶瓷材料为介质，在表面覆盖一层金属薄膜并经高温烧结固定为电极。瓷片电容不分正负极，一般用于振荡电路，高频滤波，开关电源消峰电路等。

瓷片电容绝缘性高，漏电流小，耐压高，就是容量一般比较小。

5、独石电容

独石电容是使用多层片式陶瓷电容复合结构，此类电容因为温度性能好，漏电流极小，主要用于高频和特高频电路中，起隔直、耦合，傍路，滤波作用。

独晶电容因为采用层迭技术，容量比一般的瓷片电容大，又因为绝缘性能好，容量稳定，耐高温，可以取代云母电容和纸介质电容，甚至可以应用在小型电子产品中，做为滤波电容使用。

6、云母电容

云母电容以云母片作为电容介质，因为云母为天然材料，电容的形状也多为方形。云母电容的容量相对较小，但是耐压较高，漏电流非常小，耐热温度高。

云母电容在家用电器中比较少见，一般用于工业设备和通讯设备中，对使用环境要求苛刻的电子产品中使用较多。

7、聚酯薄膜电容

聚酯薄膜电容是使用金属化聚酯薄膜作为介质，采用一层层卷绕的方式而构成，引出电极，外表再覆以环氧树脂密封，就是电容器。

聚酯薄膜电容耐热性能好，工作温度范围宽，绝缘电阻高，漏电流小。电容上面一般标有CL表示。

8、法拉电容

法拉电容就是铝电解电容，只是使用了更高的技术，内部的铝箔更薄，电容的容量也更大，耐压较低，现在最大的法拉电容已经到1400F了。法拉电容主要用于储能，小型家用电器的后备电池已经慢慢被法拉电容取代，断电后可以保证电器内部时钟电容数小时或数天的持续运行。

多个大容量的法拉电容并联串联后并接在汽车电瓶正负极，能够为启动机提供更大的启动电流，降低电瓶的更换周期。

9、涤纶电容

涤纶电容是使用涤纶薄膜为介质，两层金属箔为电极，多层卷绕成形。涤纶电容容量大，体积小，介电常数高，稳定性好，在电容中起滤波、振荡、退耦，耦合、旁路等作用，可以部分取代电触电容和瓷片电容。

10、聚丙烯电容

聚丙烯电容是使用聚丙烯薄膜做为介质，再以铝箔为电极，使用无感绕制工艺制成，外面再覆以环氧树脂封装构成。

聚丙烯电容的稳定性好于聚酯膜电容，耐高温，体积小，耐压高，可靠性高。在早期CRT电视机的逆程电容，阻容降压的LED灯，家用电风扇的启动电容比较常见。

11、聚苯乙烯电容

聚苯乙烯电容是用聚苯乙烯薄膜作为介质，再使用铝箔作为电极，多层卷绕而成，最后再使用密封工艺制成。聚苯乙烯电容的容量一般在100PF--0.01UF，具有负温度系数，绝缘电阻非常高，非常低的漏电流，主要用于工业设备，精密仪器仪表和高精度的数模转换电路。

12、纸介质电容器

纸介质电容器是使用专用绝缘纸作为介质，再使用现金层铝箔作为电极，多层卷绕而成，外面再使用塑料或其他容器进行封装而成。纸介质电容器容量从0.001PF--2UF之间，而压可以高达2000V。

13、金属化纸介质电容器

该电容和纸介质电容类似，只是不使用铝箔作为电极，而是在绝缘充当介质的纸的两面涂上一层薄薄的金属铝，把这种纸卷绕成柱状，最后全部浸蜡，并密封装在塑料或金属外壳中制成。

纸介质电容器的缺点是内部的介质纸容量吸收空气中的水份，降低绝缘电阻，漏电流变大，慢慢的性能下降。

14、油浸电容

油浸电容和铝电解电容类似，也是在两层铝箔中间垫上绝缘油纸，再一层层的卷起来，最后构成电容器。为了扩大容量可以采用多个并联的方法，增加耐压可以增大绝缘纸的厚度。为了适应圆形外壳或方形外壳，卷的时候就卷成方形或圆形，最后装入金属容器，再灌入专用轻质油，最后引出电极并密封就是成品电容器。

因为在异常情况下，电容器发热内部的绝缘油可能会汽化，所以金属外壳设置有泄压孔。油浸电容器一般用于交流电力中作为功率因数补偿柜，以及交流单相电动机的启动和运行电容。在我们的家电中洗衣机，微波炉，空调中都有使用。

如果油浸电容密封工艺不好，内部油泄漏会导致容量下降，就会影响电机的正常工作。定频空调的压缩机启动电容出问题后，就会表现压缩机虽然工作，但是没有制冷效果。

15、安规电容

安规电容是指电容失效后，不会导致电击，不会危及人身安全的电容器。安规电容一般只用于开关电源的抗干扰电路中，起滤波作用，接在火线对地，零线对地和火零之间，起对滤除差模干扰和共模干扰信号的作用。

安规电容分为X型和Y型，接在火线L和零线N之间的是X电容，接在火地和零地之间的是Y电容。安规电容的要求是作为安全电容的X电容和Y电容必须取得安全检测机构的认证，所以 说安规电容上面的文字和符号特别多。

X电容一般使用275VAC，或310VAC，甚至 350VAC，380VAC等型号，电容的额定电压越高，稳定性越好，使用寿命也就更长。注意安规电容的标注的额定耐压为AC275V，其实际击穿电压高达2000V以上，所以安规电容不能使用普通耐压400V的电容代替。

Y电容因为接在火地和零地之间，必须符合相关安全标准，一般情况下，工作在亚热带的机器，机箱对地漏电流不超过０.７MA；工作在温带的机器，机箱对地漏电流不超过０.３５MA。所以，Y电容的总容量一般不能超过4700PF。Y电容多为橙色或蓝色，耐压标识一般为AC４００V,其真正的耐压高达5000V。

16、无极性电容

无极性电容是指电容不分正负极的电容，像前的说到的瓷片电容，涤纶电容、纸介质电容，云母电容，独石电容，聚茉乙烯电容，聚酯膜电容等 ，都是无极性电容。无极性电容容量一般都较小，主要用用于高频滤波，在电路中起耦合、退耦、反馈、补偿，振荡等作用。

因为上述的几种无极性电容容量偏小，不能满足实际使用要求，所以就有一种无极性电解电容，耐压数百伏，容量数百UF。在日常使用的电动工具中，为防止电动机工作时产生的火花干扰对其他电器造成的干扰，就可以在电机两端并接无极性电解电容，滤除这些干扰脉冲。

17、穿心电容

穿心电容是一种特殊的电容器，其自身接地电感量非常小，在实际应用中可以不用考虑引线电感对电路的影响。穿心电容主要用于滤波选通电路。

总结：

看了电容的介质材料和加工工艺，我们知道电容要么使用高温蒸馏烧结制成，要么使用金属箔卷绕制成。因为介质材料不同，绝缘电阻和漏电流，以及适应温度都会有所不同，这也就决定了不同电容的使用环境不同，应用场合的差异性。

二、电容按用途分类

1、启动电容

启动电容就是CBB聚丙烯薄膜电容，容量一般在1UF左右，耐压在450V，主要用作单相交流电动机的启动使用。在家里的电器设备中，电购房，电冰箱，空调，洗衣机，吊扇都有使用。

2、运行电容

交流电动机的启动电容一般是电动机启动高速运转后，内部的离心开关就会把电容切换出电路，这个时候启动电容不再通电。而运行电容则是单相电动机在工作过程中始终接入电路的。运行电容一般也是聚丙烯薄膜电容。

3、消火花电容

消火花电容使用无极性电容，容量在数十微法，一般用在手电钻等电动工具上面，防止工作时的尖峰火花干扰其他家用电器。

以前老式的日光灯的启i辉器里面有一个氖泡，同时还会并联一个纸介质电容，这个电容也是起消火花的作用。

4、滤波电容

在电子电路中，铝电解电容起的主要作用就是滤波和储能了，所以只要使用开关电源的设备，在热地端肯定有一个或两个，三个耐压450V或500V，容量82UF或100UF的电解电容，这几个电容就是为开关电源提供能量的。

5、消峰电容

使用变压器的开关电源，为了防止在电源开关管截止期间，变压器初级线圈两端产生的尖峰高压击穿电源管，所以加装了消峰电路。消峰电路有续流二极管和泄放电阻与消峰电容组成。

6、 降压电容

低端的LED照明灯，以及一些低功耗的单片机控制设备，因为不需要与外界接触主，不需要考虑安全问题，也会使用电容降压。这样电路简单，生产成本低，电路稳定可靠。降压电容一般使用CBB电容，电容大小的选择与电路功耗大小有关。

7、旁路电容

在滤波电容旁边一般会并接一个小的电容，图示中使用了两个2n2K630的电容并联，起目的就是为电源电路中的高频杂波提供通道，避免进入后级电路中。

8、安规电容

安规电容只用在抗干扰电路中起滤波作用，在开关电源的初级整流电路前会设置多个安规电容对地和火零之间，起到滤除差模和共模干扰的作用。

或许我们也看到电动车充电时会烧LED灯泡或者电脑的视频，原因就是这些电动车充电器没有加装EMI抗干扰电路，致使开关电源工作时产生的多次谐波直接进入市网电路，对周边的家用电器造成干扰，甚至直接损坏。

三、电容在电路中应用

1、滤波

电容的主要用途就是滤波，电解电容滤除低频交流杂波，贴片小电容滤除高频杂波，这样提供给后级的直流电压更加稳定。

2、耦合

在模拟信号电路中，前后级之间的耦合可以使用电阻，也可以使用电容，还可以使用变压器。使用电容耦合，可以让交流信号通过，但是直流信号不能通过。

3、消峰

消峰电容前面也介绍过，就是滤除电路中的尖峰杂波，保证其他电路的正常稳定工作。在开关电源电路的初级绕组中，因为通过的电压为300V，所以在电源管截止时，初级绕组两端产生的峰峰电压会远高于300V，这也是开关电源管的耐压一般为600V以上的原因。

4、振荡

RC振荡电路，这个常用，在8脚的低端单片机电路中，常常采用RC振荡电路做为时钟信号。还有开关电源的PWM芯片也使用RC振荡电路做为基础信号。

5、退耦

退耦与旁路作用类似，在直流电源电路中，为了防止电源内阻对信号造成衰减，会在电池两端并接一个电容，让直流通过电池，交流通过电容。

6、隔直

这是使用电容的隔直作用和电感的阻交原理，使用一根电源线同时为负载提供电源和信号通路。这种在早期的电视机室外天线中经常使用，信号放大器安装在天线的顶端，紧挨着天线，长长的馈线在为放大器供电的同时，也把需要的电视信号传输给电视机。

7、旁路

在单片机或集成电路的供电VCC引脚附近，一般会并联一个小容量的瓷片电容，为电源电路中的交流杂波提供通道，避免对IC正常工作造成影响。

8、降压

前面也介绍了就是利用电容的通交流原理，同时对电源有一定的容抗，为低功耗的用电设备提供电源。使用阻容降压的电路提供的功率都不大，像遥控电风扇的红外遥控电路使用的就是阻容供电，类似还有微波炉、电磁炉等。

9、储能

串联式开关电源电路输出电压端的电容起储能作用，储存在电感线圈L中的电流不能立即停止，在电源管T截止期间，由续流二极管提供电流通路，为电容C充电。在电源管T导通期间，电容C放电，电感L充电。控制充电的脉冲占空比的大小，就可以控制输出电压的高低。

10、补偿

因为供电电路中，特别是生产企业会使用大量的感性负载（电动机），而电感负载的电压与电流不同步（滞后），就会导致电源的有功功率下降，所以工厂的配电室都会增加电容补偿柜，用以提高电路的功率因数。

四、电容好坏判断

电容的主要参数就是容量、耐压、温度和漏电流，我们在实际电路中选取合适电容时也是根据这几个参数来判断的。电源好否与否，容量大小和耐压高低，漏电流大小都是可以测量出来的。另外我们需要注意，电容还有一个频率特性，我们使用万用表的电容档测量出来的电容值只是参数容量，而电容在实际应用电路中的容量与相应的频率有关。

1、容量测量

电容的容量可以使用电容表进行测量，实际测量出来的电容容量数值会稍大于标称数值。

2、耐压测量

电容的实际击穿电压是远远大于标称电压的，我们在选取电容时需要保证实际电路的最高电压低于标称耐压就可以。电容的耐压数值也可以使用仪表测量出来。

3、外观检查

在实际应用电容上，电容的外观是判断电容好坏的重要参考依据之一。电解电容鼓包，底部橡胶塞脱出都是电容失容的标志；贴片电容有变色、裂纹，烧糊也是电容损坏的牲征；

4、电路观察

在电路正常工作时，可以使用红外测温仪或者红外成像仪，监测一下电路的温度情况。只要电容不发热，温度不高且稳定，就说明更换的电容符合电路要求。

很长时间不用PCB制图软件了，文章里的图纸是用电脑里面的画图软件画的，起方便理解的作用。文章有不正确的地方，欢迎指教！