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基本元器件 - 电容

单位换算

1F=1103mF=1106μF=1109nF=11012pF1F=1\cdot10^3mF=1\cdot10^6\mu F=1\cdot10^9nF=1\cdot10^{12}pF

电容的选型

  • 耐压值:降额使用,3.3V 选 10V,5V 选 10V,12V 选 25V,24V 选 50V,48V 选 100V

电容的材质分类

铝电解电容钽电容陶瓷电容
电容量0.1uF-3F0.1uF-1000uF0.5pF-100uF
极性
耐压5V-500V2V-50V2V-1000V
ESR几十毫欧 -2.5 欧姆 (100KHZ/25℃)几十毫欧-几百毫欧(100KHZ/25℃)几毫欧-几百毫欧(100KHZ/25℃)
ESL不超过 100nH2nH 左右1-2nH
工作频率范围低频滤波,小于 600KHz中低频滤波,几百 KHZ-几 MHz高频滤波,几 MHZ-几 GHz
薄弱点窄温度范围,电解液会挥发,纹波电流导致发热必须降额使用,否则失效会爆炸焊接温度冲击容易导致失效,抗弯曲能力较差,不同材料温度特性差异巨大
建议用于储能,低于 75℃ 环境,不建议用于高频开关电源耐压按2倍选择;15V 以上直流电压滤波不建议使用,特别是电源变化较快的场合,浪涌冲击失效显著布线不要放在应力区,避开高温区域。

电容的用途

滤波

滤除杂波。大电容滤低频,小电容滤高频。

去耦 / 旁路

简单地说,旁路靠近电源,去耦靠近芯片。

去耦 / 旁路电容的作用是将系统中的高频噪声旁路到 GND,一般是在电源引脚与 GND 间并联小容值电容(典型为 0.1uF),用来滤除高频噪声,使电压稳定干净。

去耦与旁路电容的区别的,去耦电容是用于滤除输出信号的干扰(例如稳压器的输出引脚),而旁路电容是用于滤除输入信号的干扰(例如单片机的电源引脚)。去耦电容一般比较大(10uF 以上),而旁路电容一般根据谐振频率选定(0.1/0.01uF)。

调谐

调谐电容用于调节振荡电路的频率,使其与另一个正在发生振荡的电路谐振。

耦合

耦合电容的作用是阻直通交,电容与其后面的负载形成滤波器,滤除了低频信号,保留了高频信号,形成一个高通滤波器。

耦合电容用于连接两个电路,只允许交流信号通过给电容充放电,传输到下一级电路。

储能

储能电容用于收集电荷,储能并使用。

电容选用注意事项

注意耐压值,有极性的电容不可反接。

参考与致谢

文章作者:Power Lin
原文地址:https://wiki-power.com
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