貼片電解電容標識 貼片電解電容識別
1 電參數(shù)超差失效
開關穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器在使用中最常見的失效模式是電容量減少、漏電流增大及損耗
角正切值增大。
2 漏液失效
漏液是開關穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器常見的失效模式，由于使用環(huán)境及工作狀態(tài)較嚴酷，常
發(fā)生漏液失效。
3開路失效
電腐蝕導致鋁引出條斷裂和電容器芯子干涸，是開關穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開路失效的主
要失效模式。
八十年代起,我國彩電用鋁電解電容器開始國產(chǎn)化，當時國內(nèi)電子元件學術(shù)界對陽極引線導
針腐蝕斷裂使得電容器正極端引出線(引出箔)開路失效機理進行了認真的研究。國內(nèi)鋁電解電容
器同行進行了技術(shù)攻關,已經(jīng)基本解決了這一技術(shù)問題。然而近幾年來五所研究分析中心受理的
元件失效分析任務中，又發(fā)現(xiàn)多起開關穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開路失效的失效模式。這一情況,
必須引起我們高度重視。
全稱為：固態(tài)貼片電解電容。它與普通電容（即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容）最大差別在于采用了不同的介電材料，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液，而固態(tài)電容的介電材料則為導電性高分子。
那固態(tài)電容又好在哪里呢？對于經(jīng)常去網(wǎng)吧或者長時間使用電腦的朋友，一定有過或者聽過由于主板電容導致電腦不穩(wěn)定，甚至于主板電容爆裂的事情！那就是因為一方面主板在長時間使用中，過熱導致電解液受熱膨脹，導致電容失去作用甚至由于超過沸點導致膨脹爆裂！另一方面是，如果主板在長期不通電的情形下，電解液容易與氧化鋁形成化學反應，造成開機或通電時形成的現(xiàn)象。但是如果采用固態(tài)電容，就完全沒有這樣的隱患和危險了！
由于固態(tài)電容采用導電性高分子產(chǎn)品作為介電材料，該材料不會與氧化鋁產(chǎn)生作用，通電后不致于發(fā)生的現(xiàn)象；同時它為固態(tài)產(chǎn)品，自然也就不存在由于受熱膨脹導致爆裂的情況了。
固態(tài)電容具備環(huán)保、低阻抗、高低溫穩(wěn)定、耐高紋波及高信賴度等優(yōu)越特性，是目前電解電容產(chǎn)品中最高階的產(chǎn)品。由于固態(tài)電容特性遠優(yōu)于液態(tài)鋁電容，固態(tài)電容耐溫達攝氏260度，且導電性、頻率特性及壽命均佳，適用于低電壓、高電流的應用，主要應用于數(shù)字產(chǎn)品如薄型DVD、投影機及工業(yè)計算機等。但目前在個人計算機主板上越來越多的出現(xiàn)的大量的固態(tài)電容，甚至是全固態(tài)而不再采用電解電容，使得固態(tài)電容”平民化”普及，而不只是用在要求苛刻的電子儀器和工業(yè)計算機上。
電容的分類：電容就是兩塊導體（陽極和陰極）中間夾著一塊絕緣體（介質(zhì)）構(gòu)成的電子元件，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，所以分類方式也有
好多種，通常按照介質(zhì)、陽極、陰極和工藝這四種分類方式，而且各種分類方式互相交叉重疊，可以說比較混亂：
右側(cè)是一個簡單的、并不完整的電容分類表，主要列舉了一些在板卡設備上最常見的電容類型，通過這個直觀的樹型表可以對電容的分類、命名方式有一個直觀的認識。常用的電容有電解液電容、固態(tài)電容和鉭電容。
在很多用戶的眼中，主板，顯卡，工業(yè)控制板等產(chǎn)品是否使用固態(tài)電容，決定了該板卡是否處于較高的檔次。一般使用這類相對高端的固態(tài)電容時，對應的電阻產(chǎn)品可選擇比較放心的捷比信電阻,JEPSUN電阻的優(yōu)勢和固態(tài)電容類似，高精密，穩(wěn)定性好，可超低阻值，可超大功率，電流采樣等產(chǎn)品電源上常用。固態(tài)電容這兩年在國內(nèi)技術(shù)發(fā)展迅速，由原來的SANYO一枝獨秀，到現(xiàn)在眾多國內(nèi)，國外品牌爭鋒天下。固態(tài)電容已經(jīng)走下了神壇，很多普通的電子，數(shù)碼產(chǎn)品都大量使用這類產(chǎn)品，圖示固態(tài)電容類似于常見的鋁電解電容，部分可替換，另外有一種固態(tài)電容，片狀，用于替換普通鉭電容。期顯卡市場炒的最兇的便是前段時間剛剛上市的GT240系列顯卡，但經(jīng)常關注顯卡行情的玩家不難發(fā)現(xiàn)，此款顯卡市場定位于取代原有9600GT雖然性能非常不錯，但其上市價格卻略高了點，直逼GTS250但其性能卻與GTS250有著天壤之別。對于打算選購終端配置的消費者來說GTS250無論從性能或是性價比上都是在合適不過的選擇。國際一線板卡大廠微星曾推出過一款軍規(guī)級品質(zhì)的N250GTS-2D至尊II512M-F1版顯卡，此款顯全部采用高品質(zhì)軍規(guī)組件設計，并配以造型獨特的“火影”散熱風扇制作。目前報價僅為798元，性價比較高感興趣的消費者不妨考慮購買。微星N250GTS-2D至尊II512M-F1顯卡基于55nm制程工藝的G92顯示核心，擁有128個流處理器，64個紋理著色單元及16個Rops光柵處理單元，支持DirectX10及ShaderModel4.0特效，支持PCI-E2.0顯卡規(guī)范，支持3-wayNVIDIASLI技術(shù)，支持NVIDIA第二代PureVideoHD視頻回放技術(shù)與HybirdPower自動節(jié)能技術(shù)，同時還可以支持CUDA運算技術(shù)及PhysX物理加速技術(shù)。
鋁聚合物貼片電解電容器的并聯(lián)及與其它電容器的并聯(lián)
其中，Vpeak、Ir分別為峰值電壓和紋波電流。
可以看到，若紋波電流峰值為5A，ESR為10mW，則紋波峰值電壓為50mV，若ESR為100mW，則紋波峰值電壓為500mV。10V/4.7mF、10V/47mF和10V/470mF鋁聚合物電解電容器的ESR分別為：240 mW、50 mW和13 mW，如果這個紋波電流峰值分別流過上述電容器，則會產(chǎn)生1200mV、250mV、75 mV紋波峰值電壓，如果用5個10V/47mF并聯(lián)，盡管容量僅為235mF，但是ESR可以下降到10 mW，可以將紋波電壓峰值限制在50mV以內(nèi)。
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與其它種類電容器并聯(lián)時，在低頻段，電容器呈容性，紋波電流根據(jù)電容量的比例分配。在中頻段則以ESR的倒數(shù)比例進行分配，這是由于鋁聚合物電解電容器的ESR比鋁電解電容器和鉭電解電容器小得多，因此，將分得較大比例的紋波電流。在高頻段是按各電容器寄生電感的倒數(shù)比例進行分配，寄生電感小的電容器將流過比較大的紋波電流。種類不同但容量相同的電容器并聯(lián)時，若在某個頻段，各電容器分別呈現(xiàn)容性、阻性、感性，則呈現(xiàn)容性的電容器上的紋波電流最大，通常，這個呈現(xiàn)容性的電容器就是鋁聚合物電解電容器，這就需要注意鋁聚合物電解電容器上的紋波電流是否超過允許的紋波電流值。
為將鋁聚合物貼片電解電容器的紋波電流限制在允許范圍內(nèi)，可以采用多個容量小的鋁聚合物電解電容并聯(lián)。如10V/4.7mF電容器的額定紋波電流為670mA，而10V/47mF、10V/470mF的鋁聚合物電解電容器的額定紋波電流分別為1620mA、4510mA，從紋波電流值考慮，一個10V/47mF和一個10V/470mF分別可以用兩個半和6.7個10V/4.7mF替代。同樣，10個10V/4.7mF可以流過6700mA的紋波電流，而一個10V/47mF僅能流過1620mA的紋波電流。因此，在紋波電流比較大的應用中，可以考慮采用多個電容器并聯(lián)的方式，在開關電源和電腦主板的電壓變換部分也常采用這種解決方案。由于寄生電感的作用，通常產(chǎn)生紋波電流的電路可以認為是紋波電流源。這樣，濾波電容器的ESR與尖峰電壓的關系可以用式(6)表示：
1、 金鹵燈、無極燈、電動車控制器用貼片電解電容器
2、 變頻器、UPS、EPS用鋁電解電容器；
3、 逆變焊機、碰焊機、螺柱焊機用貼片電解電容器；
4、 激光切割機、充磁機、跑步機用鋁電解電容器；
5、 功率因素糾正用鋁電解電容器；
6、 節(jié)能燈、電子鎮(zhèn)流器用高頻耐大紋鋁電解電容器；
7、 戶外通訊電源用鋁電解電容器；
8、 高頻率儲能充放電頻閃燈鋁電解電容器；
9、 航空、軍工領域用鋁電解電容器；
10、點焊機用貼片電解電容器；
電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于隔直，耦合， 旁路，濾波，調(diào)諧回路， 能量轉(zhuǎn)換，控制電路等方面。
電容的頻率特性：隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。
電容的型號命名方法：（依據(jù)ＧＢ２４７０－８1）用字母表示產(chǎn)品的名稱 C
A 鉭電解
B聚丙乙烯等非極性薄膜
C高頻陶瓷
D鋁電解
E其他材料電解
G合金電解
H紙膜復合
I玻璃鈾
J金屬化紙介
L聚酯等極性有機薄膜
N鈮 電解
O玻璃膜
Q漆膜
S,T低頻陶瓷
V,X云母紙
Y云母
Z 紙。
注：用B表示除聚苯乙烯外其他電容時，在 B后再加一字母以分別具體材料。用 L表示聚酯以外其他薄膜電容時， 方法同。
電容器的絕緣電阻：直流電壓加在電容上，并產(chǎn)生漏導電流，兩者之比稱為絕緣電阻. 當電容較小時，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量〉0.1uf時，主要取決于介質(zhì)的性能。
電容的時間常數(shù)：為恰當?shù)脑u價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數(shù)，他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
電容的損耗因素：電容在電場作用下因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值，電容的損耗主要由介質(zhì)損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導有關，而且與周期性的極化建立過程有關。
薄膜電容
目前大量生產(chǎn)的塑料薄膜電容器有聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚四氟乙烯，聚酯（滌綸），聚碳酸酯，復合膜等。
1. CL21/CBB21 金屬化膜電容器（CL21-B/CBB21-B金屬化膜盒式），使用金屬化聚酯/聚丙烯薄膜為介質(zhì)/電極采用無感卷繞方式，環(huán)氧樹脂包封而成，具有電性能 優(yōu)良、可靠性好、耐高溫、容量范圍寬，體積小，自愈性好，壽命長的特點，主要應用于電視機、電腦顯示器、節(jié)能燈、鎮(zhèn)流器、通訊設備、電腦網(wǎng)絡設備、電子玩具等直流和VHF級信號隔直流、旁路和耦合/高頻、交流、脈沖、耦合電路中起濾波、調(diào)頻、隔直流及時間控制等作用。
2. CBB22 （MKP91） 金屬化聚丙烯膜直流電容器。以金屬化聚丙烯膜作介質(zhì)和電極，用阻燃絕緣材料包封單向引出，具有電性能優(yōu)良、可靠性好、損耗小及良好的自愈性能。用途：本產(chǎn)品廣泛使用于儀器、儀表、電視機、收音機及家用電器線路中作直流脈動、脈沖和交流將壓用，特別適用于各種類型的節(jié)能燈和電子整流器。
CBB91 型金屬化聚丙烯電容器特點與用途：絕緣帶外包裹，環(huán)氧樹脂灌封，軸向引出。具有高絕緣、低損耗，頻率特性好，等效串聯(lián)電阻低等特點。適用于音響的分頻器、功率放大器，及后置補償電路中，也適用于電子設備的直流交流和脈沖電路中。
3. CL20 （MKT83）金屬化聚酯膜扁軸向電容器（金屬化滌綸電容）。特點：以金屬化聚酯膜作介質(zhì)和電極，用阻燃膠帶外包和環(huán)氧樹脂密封，具有電性能優(yōu)良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大及良好的自愈性能。用途：本產(chǎn)品適用于儀器、儀表及家用電器的交直流電路。廣泛用于音響系統(tǒng)分頻電路中。
4. CL20/CBB20 軸向金屬化膜電容器非感應式結(jié)構(gòu)，具有電性能優(yōu)良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大，高頻損耗小,過電流能力強,適用于大電流，絕緣電阻高，自愈性好， 壽命長，溫度特性穩(wěn)定，廣泛用于儀器、儀表及家用電器交直流線路，變頻、分頻等交流、大脈沖電路，尤其是高保真要求的音響分頻器電路。
5. CL19 （MKT82） 金屬化聚酯膜圓軸向電容器。特點：以金屬化聚酯膜作介質(zhì)和電極，用阻燃膠帶外包和環(huán)氧樹脂密封，具有電性能優(yōu)良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大及良好的自愈性能。用途：本產(chǎn)品適用于儀器、儀表及家用電器的交直流電路。廣泛用于音響系統(tǒng)分頻電路中。
6. CBBX2 （MPX MKP41） 金屬化聚丙烯膜抗干擾電容器。采用金屬化鋅鋁聚丙烯膜作介質(zhì)和電極，用耐高溫阻燃塑殼、環(huán)氧樹脂封裝，單向引出結(jié)構(gòu)，該產(chǎn)品有較高抗外電干擾性能，可靠性高、損耗小及良好的自愈特性，有較好的安全防護作用。本產(chǎn)品廣泛使用于彩電、電動工具、無線連接器、跨電源線路、電磁干擾濾波器、電源開關和大功率的電子整流器。
7. CBB13型無感電容器。適用： 節(jié)能燈、鎮(zhèn)流器、彩電及電子整機、電子儀器高頻、直流、交流和大電流脈動電路。
8. CL233X 超小型電容器（校正電容）使用進口超小型金屬化聚酯膜為介質(zhì)/電極采用采用無感卷繞方式，主要適用于電視機、電腦顯示器、節(jié)能燈、鎮(zhèn)流器、程控交換機、電腦網(wǎng)絡設備、VCD/DVD、精密電子儀器儀表等直流和VHF級信號電路、旁路電路中起隔直流、耦合、濾波等作用。耐壓： 50/63V系列， 100V 系列。容量： 103-105。
CL21S超小型金屬化聚酯膜校正電容器使用進口超小型金屬化聚酯膜為介質(zhì)/電極采用采用無感卷繞方式，CP線焊 接引出，粉末環(huán)氧樹脂包封而成，具有體積小、重量輕、容量范圍寬、精度好、比容大及良好的自愈性，使用壽命長的特點，主要適用于電視機、電腦顯示器、節(jié)能燈、鎮(zhèn)流器、程控交換機、電腦網(wǎng)絡設備、VCD/DVD、精密電子儀器儀表等直流和VHF級信號電路、旁路電路中起隔直流、耦合、濾波等作用。
用字母表示產(chǎn)品的介質(zhì)材料：
瓷介電容：瓷介電容可分為低壓低功率和高壓高功率，在低壓低功率中又可分為I型（CC型）和II型（CT型）。
I型（CC型）特點是體積小， 損耗低，電容對頻率，溫度穩(wěn)定性都較高，常用于高頻電路。
II型（CT型）特點是體積小，損耗大，電容對溫度頻率，穩(wěn)定性都較差，常用于低頻電路。
1. 高頻圓片瓷介電容（CC）:電容量：1--6800p;額定電壓：63--500V;主要特點：高頻損耗小，穩(wěn)定性好.應用：高頻電路。低頻瓷介電容（CT）。電容量：10p—4.7u。額定電壓：50V--100V。主要特點：體積小，價廉，損耗大，穩(wěn)定性差。應用：要求不高的低頻電路。
CC1型1類瓷介電容器。 用途：CCI型1類瓷介電容器Q值高，容量穩(wěn)定。用于諧振回路和需要補償溫度效應的電路中。63-500V。
CS1型3類瓷介電容器。用途：作超高頻、寬頻帶旁路電容器及耦合電容器或使用于對損耗角正切、絕緣電阻要求不高的電路中。25V-50V。
CT71型2類交流瓷介電容器。用途：各類電子、電器設備，用于天線耦合，開關電路及跨接電源線等。250Vac。
CT81型2類高壓瓷介電容器。用途：適用于1~3kV直流高壓旁路和耦合電路。開關電源的緩沖電路。
2. 獨石（多層陶瓷）電容器的特點：電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。應用范圍：廣泛應用于電子精密儀器。各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波、旁路。容量范圍：0.5PF--1UF。耐壓：二倍額定電壓。獨石又叫多層瓷介電容，分兩種類型，1型性能挺好，但容量小，一般小于0。 2U，另一種叫II型，容量大，但性能一般。 獨石電容最大的缺點是溫度系數(shù)很高,做振蕩器的穩(wěn)漂讓人受不了。就溫漂而言:獨石為正溫糸數(shù)+130左右, CBB為負溫系數(shù)-230,用適當比例并聯(lián)使用,可使溫漂降到很小。
云母電容：云母電容是性能優(yōu)良的高頻電容之一，廣泛應用于對電容的穩(wěn)定性和可靠性要求高的場合。
云母電容（CY）：電容量：10p—0.1u。額定電壓：100V--7kV。主要特點：高穩(wěn)定性，高可靠性，溫度系數(shù)小。應用：高頻振蕩，脈沖等要求較高的電路。
紙介電容：紙介電容因其比率電容大，電容范圍寬，工作電壓高，成本低而廣泛使用，缺點是穩(wěn)定性差，損耗大， 只能應用于低頻或直流電路，目前已被合成膜電容取代，但在高壓紙介電容中還有一席之地。
1.CZ52 容量：0.1—0.25uf 額定工作電壓：110—250v。絕緣性能：0.1uf為10000monh 0.25uf 為8000mohm。損耗角正切：（正常氣候條件下） <0.01 2.金屬化紙介電容器：他的電極是利用真空蒸發(fā)的方法在電容器紙上沉積一層金屬薄膜做成， 因而體積較紙介電 容小得多。他的主要特點是具有自愈作用，當介質(zhì)發(fā)生局部擊穿后，其電性能可立即恢復到擊穿前的狀態(tài)。金屬化紙介電容雖克服了紙介電容的一些缺點，但是仍然不能離開紙，他們的化學穩(wěn)定性差，并且隨著頻率的上升損耗急劇增加，因此不適于高頻電路。
CJ10容量：0.01—1uf 額定工作電壓：160—400v 。損耗角正切：（正常氣候條件下） <0.015 。
電解電容： 1. CD71 無極性鋁電解電容器。具有體積小、容量大、損耗低、無極性并能耐高溫等特點。本產(chǎn)品適用于儀器及電子設備的極性翻轉(zhuǎn)或極換線路中，特別適用于音響分頻網(wǎng)絡。
在音響電路中，用得最多的是有機、無機介質(zhì)和電解電容。有機電容又稱為薄膜電容，常見的有紙介、聚酯（ＭＹＬＡＲ，即滌淪）、聚苯乙烯（ＭＫＳ）、聚丙烯（ＭＫＰ）、聚碳酸酯（ＭＫＣ）、聚對苯二甲酸酯（ＭＫＴ）等。其中紙介、ＭＹＬＡＲ和ＭＫＰ三種電容又各自分為有、無金屬化介質(zhì)兩種。金屬化介質(zhì)的具有 “自愈”作用，抗擊穿能力強，性能較好。ＭＹＬＡＲ和ＭＫＰ電容的無感性很好。無機電容以云母、瓷介、獨石、玻璃釉等為主。電解電容以鋁電解為代表，體積小而容量可以做到很大（幾十微法至兩、三萬微法），但其頻率特性、溫度特性都較差，絕緣電阻明顯低于薄膜電容（幾百兆歐），漏電阻大，介質(zhì)損耗也較大，故只適合于作電源退耦，不宜用于音頻耦合及濾波器中。金屬化聚丙烯電容（ＭＫＰ）是一款頂級的發(fā)燒電容。國內(nèi)以新德克、天逸等牌子著名，而國外則有法國的ＳＯＬＥＮ、德國的ＶＩＭＡ等聞名。該電容品質(zhì)一流，其容量誤差小于３％，自身的電感量均小于５０ｎＨ，其諧波失真（ＴＨＤ）小于０．００１％，非常適宜作為級間耦合電容，而且還可用于并聯(lián)在電源退耦的電解電容兩端，可以有效地抑制電力網(wǎng)帶來的高頻干擾。但需要指出的是，ＭＫＰ電容雖然性能超卓，但并非是音頻電路的“萬能武器”，如在Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器的輸出濾波器中就不宜選用ＭＫＰ電容，因為其超高頻性能并不太好。如實在要用，也只能用于低倍的Ｄ／Ａ中。高級的Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器，以ＭＫＳ為佳，但這類電容的致命弱點是耐熱性能較差，焊接時宜掌握好時間。
前面提到電解電容不宜用于音頻耦合，但對于一些音頻專用電解電容如ＢＬＡＣＫＧＡＴＥ、ＥＬＮＡ ＦＯＲ ＡＵＤＩＯ、ＳＩＬＭＩＣ牌電容則另當別論。這類電容的性能是非常不錯的，尤其是ＥＬＮＡ、ＳＩＬＭＩＣ電容。筆者曾在自己的ＬＭ３８８６功放上做過試驗，當用兩只ＥＬＮＡ ＳＩＬＭＩＣ２２μＦ／２５Ｖ換下ＬＭ３８８６輸入端的Ｒｕｂｙｃｏｎ（紅寶色）的ＢＬＡＣＫＧＡＴＥ ２２μＦ／２５Ｖ。開機放音時，明顯感覺音色變了，頗有幾分膽色，高、中音不再搶耳，低頻下潛了許多。驚喜之余，細細觀賞，這種電容外觀為棕色，印有ＥＬＮＡ ＳＩＬＭＩＣ金字，體積較大，接線腳為無氧銅材料，其介質(zhì)損耗角ｔｇ ＆特別低（僅０．０７），與ＭＫＰ的電容王牌ＳＯＬＥＮ已相差無幾，難怪有如此好的表現(xiàn)。由于電解電容的高頻特性較差，我們還可以在音頻專用電解電容兩端并聯(lián)一只薄膜電容，但其容量不應小于電解電容容量的１／３，尤以ＭＫＰ、ＭＫＴ電容為佳。鉭電解電容是近幾年冒出來的一匹“黑馬”，與鋁電解電容相比，漏電小，耐壓高，溫度特性好，體積小，曾被發(fā)燒友大量用于替代鋁電解電容，但其效果并不理想，中、高頻的表現(xiàn)柔軟乏力，缺乏一種清晰的分析力和穿透力，聲象定位也不理想，而且其容量不能做得很大，價格較貴，其諧波失真（０．７％～０．９％）反而比鋁電解電容（０．０１１％～０．０２５％）更大。
當睡在你上鋪的兄弟告訴你“鋁電容就是比電解電容好，OSCON電容比鋁電容好”，而你為此對他豐富的硬件知識佩服不已的時候，你是否會懷疑，這句話其實相當于：“摩托羅拉手機就是比GSM的手機好”——因為OSCON電容其實是鋁電容的一種，而鋁電容又是電解電容的一種。雖然這很可笑，但是你聽不出來，因為你不像了解手機那樣了解電容。
當你告訴他鋁電容其實就是電解電容的一種，甚至他推崇有加的鉭電容其實也是他最看不上的“電解電容”的一種的時候，您一定能讓你上鋪那位兄弟感到尷尬。但真理是越辨越明，你有豐富的知識，那他只能選擇沉默。而事實并不僅僅如此，當你看完本文后，能被你搞沉默的人絕對不止上鋪那位兄弟，也許還包括那些試圖玩點貓膩的奸商——在中國能做到這點就很NB了。
因為我們相信你并不是那種僅僅滿足于用半瓶子醋的DIY知識騙幾個MM和菜鳥的“DIY玩家”，所以我們很真誠地邀請您閱讀這篇有史以來IT媒體中最專業(yè)的關于電容的文章。
請相信，我們不是在忽悠。
在開始之前我們還是先向大家介紹一下本文的行文格式。為了方便大家閱讀，本文由PCPOP編輯——小地，和業(yè)內(nèi)資深的硬件專業(yè)人士——華巨先生以對話的形式進行。本文的主體內(nèi)容均由華巨先生提供。
小地：OK，華巨先生，先向我們介紹一下，什么是電容？
電容是最基本的電子元器件
華巨：電容就是兩塊導體中間夾著一塊絕緣體構(gòu)成的電子元件，就像三明治一樣。電容是電子設備中最基礎也是最重要的元件之一。電容的產(chǎn)量占全球電子元器件產(chǎn)品（其它的還有電阻、電感等）中的40%以上。基本上所有的電子設備，小到閃盤、數(shù)碼相機，大到航天飛機、火箭中都可以見到它的身影。作為一種最基本的電子元器件，電容對于電子設備來說就象食品對于人一樣不可缺少。
小小一顆電容卻是一個國家工業(yè)技術(shù)能力的完全體現(xiàn)，尤其是高檔電容所代表的是本國精密加工、化工、、材料、基礎研究的水平（美國、日本是世界上電容設計研究能力最高的兩個國家）大家千萬別小看它，其高檔產(chǎn)品的設計制造要求甚至不亞于CPU。同樣是這棵不起眼的電容，上到神五，下到U盤，可以說有 電源的地方就有它。
電容是無處不在的
電容的用途非常多，主要有如下幾種：
1．隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。
2．旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。
3．耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐?div style="height:15px;">
4．濾波：這個對DIY而言很重要顯卡上的電容基本都是這個作用。
5．溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響，而進行補償，改善電路的穩(wěn)定性。
6．計時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數(shù)。
7．調(diào)諧：對與頻率相關的電路進行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機、收音機、電視機。
8．整流：在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。
9．儲能：儲存電能，用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈，加熱設備等等。（如今某些電容的儲能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準，一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。
小地總結(jié)：看完這章，大家可能開始對電容感興趣了。
小地：看完上一章之后我們對電容已有了基本的了解，那現(xiàn)在我們再深入一點，請介紹一下如今電容的種類好嗎？我們常聽說什么鋁電容，鉭電容……，能不能為我們系統(tǒng)地介紹一下電容的分類呢？
華巨：剛才我們說過，電容就是兩塊導體（陰極和陽極）中間夾著一塊絕緣體（介質(zhì)）構(gòu)成的電子元件。電容的種類首先要按照介質(zhì)種類來分。這當中可分為無機介質(zhì)電容器、有機介質(zhì)電容器和電解電容器三大類。不同介質(zhì)的電容，在結(jié)構(gòu)、成本、特性、用途方面都大不相同。
陶瓷電容常用在超高頻器件例如GPU上
無機介質(zhì)電容器：包括大家熟悉的陶瓷電容以及云母電容，在CPU上我們會經(jīng)?？吹教沾呻娙?。陶瓷電容的綜合性能很好，可以應用GHz級別的超高頻器件上，比如CPU/GPU。當然，它的價格也很貴。
有機介質(zhì)電容器：例如薄膜電容器，這類電容經(jīng)常用在音箱上，其特性是比較精密、耐高溫高壓。
雙電層電容器：這種電容的電容量特別大，可以達到幾百f（f=法，電容量單位，1f=1000000μf）。因此這種電容可以做UPS的電池用，作用是儲存電能。說句題外話，如果把地球算做一個孤立導體的話，那么它的容量只有700μf，還不如主板上用的一個鋁電容。
電解電容器：由于主板、顯卡等產(chǎn)品使用的基本都是電解電容，因此這是我們要講的重點。大家熟悉的鋁電容，鉭電容其實都是電解電容。如果說電容是電子元器件中最重要和不可取代的元件的話，那么電解電容器又在整個電容產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了半壁江山。我國電解電容年產(chǎn)量300億只，且年平均增長率高達30%，占全球電解電容產(chǎn)量的1/3以上。
大家別小看電解電容，它其實是一個國家的工業(yè)能力和技術(shù)水平的反映。世界上最先進的電解電容的設計和生產(chǎn)國是美國和日本，頂級的電解電容器的生產(chǎn)工藝要求非常高，別看我國電解電容產(chǎn)量這么高，可是各項核心技術(shù)都掌握在其它國家手里，我國也就能算來料加工的“世界工廠”而已，自主力量還很薄弱，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品也都以低檔的為主。
小地總結(jié)：知道電容的分類后，至少你不會再說什么“鋁電容比電解電容好”一類的鬼話了。
小地：我認為電解電容和DIY玩家的關系最密切，那么，請繼續(xù)為我們介紹它吧。
華巨：在了解電容的分類后，我想大家已經(jīng)知道，和DIY玩家最切實相關的還屬電解電容，所以我們接下來主要講的也是它。首先讓我們了解一下電解電容的性能特點，這樣我們才能清楚為什么主板、顯卡以及幾乎所有的計算機設備里面都使用到了電解電容：
電解電容器特點一：單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。
電解電容器特點二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μf甚至幾f（但不能和雙電層電容相比）。
電解電容器特點三：價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢，因為電解電容的組成材料都是普通的工業(yè)材料，比如鋁等等。制造電解電容的設備也都是普通的工業(yè)設備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對比較低。
目前，新型的電解電容發(fā)展的非?？?，某些產(chǎn)品的性能已達到無機電容器的水準，電解電容正在替換某些無機和有機介質(zhì)電容器。電解電容的使用范圍相當廣泛，基本上，有電源的設備都會使用到電解電容。例如通訊產(chǎn)品，數(shù)碼產(chǎn)品，汽車上音響、發(fā)動機、ABS、GPS、電子噴油系統(tǒng)以及幾乎所有的家用電器。由于技術(shù)的進步，如今在小型化要求較高的軍用電子對抗設備中也開始廣泛使用電解電容。
小地總結(jié)：有電源的地方就有電解電容，它價格便宜，使用在幾百上千元的主板、顯卡上是再合適不過了。
小地：電解電容如何分類？我們常聽一些“高手”說“貼片電容比電解電容好”，“鉭電容比貼片電容好”之類的話。能否為我們系統(tǒng)地介紹一下電解電容的分類，以及優(yōu)劣關系呢？
華巨：電解電容的分類，傳統(tǒng)的方法都是按陽極材質(zhì)，比如說鋁或者鉭。所以，電解電容按陽極分，為以下幾種：
1．鋁電解電容。不管是SMT貼片工藝的（上圖左，就是大家說的“貼片電容”，識別方式是底坐有黑色橡膠），還是直插式的，或者有塑料表皮的（上圖右就是直插式有塑料表皮的，這個被很多人認為是“電解電容”），只要它們的陽極材質(zhì)是鋁，那么他們就都叫做鋁電解電容。電容的封裝方式和電容的品質(zhì)本身并無直接聯(lián)系，電容的性能只取決于具體型號，這個我們后面會詳細說明。
紫色的是SANYO OSCON TCNQ系列高檔電容，采用直插封裝
2．鉭電解電容。陽極由鉭構(gòu)成，就是那種我們在顯卡上一見到就會驚呼“這個顯卡做工真不錯！”的那種黃色或黑色小顆粒。目前很多鉭電解電容都用貼片式安裝，其外殼一般由樹脂封裝（采用同樣封裝的也可能是鋁電解電容）。但是，鉭電容的陰極也是電解質(zhì)，所以很不幸的，它也是大家十分瞧不起的“電解電容”的一種。（有種晴天霹靂的感覺吧？）。
需要提及的是，鋁電解電容和鉭電解電容不是由封裝形式?jīng)Q定的。像上圖的黃色與黑色小方塊，通常我們認為其是鉭電解電容，但實際其陽極也有可能是鋁，也就是說它們也有可能是鋁電容而不是鉭電容。（第二個晴天霹靂！？）
是否有橡膠底坐，是判斷SMT貼片與直插封裝的主要依據(jù)
3。鈮電解電容。這種電容如今已經(jīng)用的比少，所以就不多介紹了。
以往傳統(tǒng)的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因為鉭電容的介質(zhì)為陽極氧化后生成的五氧化二鉭，它的介電能力（通常用ε表示）比鋁電容的三氧化二鋁介質(zhì)要高。因此在同樣容量的情況下，鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。（電解電容的電容量取決于介質(zhì)的介電能力和體積，在容量一定的情況下，介電能力越高，體積就可以做得越小，反之，體積就需要做得越大）再加上鉭的性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以通常認為鉭電容性能比鋁電容好。
但這種憑陽極判斷電容性能的方法已經(jīng)過時了，目前決定電解電容性能的關鍵并不在于陽極，而在于電解質(zhì)，也就是陰極。因為不同的陰極和不同的陽極可以組合成不同種類的電解電容，其性能也大不相同。采用同一種陽極的電容由于電解質(zhì)的不同，性能可以差距很大，總之陽極對于電容性能的影響遠遠小于陰極。
小地總結(jié)：大家現(xiàn)在再去看看顯卡，眼光可能會有些不同了。
小地：現(xiàn)在我們來了解一下電容的陰極。
華巨：陰極材料是電容的另一個極板，陰極也就是電容的電解質(zhì)。電容的陰極目前基本有如下幾種：
1．電解液。電解液是最傳統(tǒng)的電解質(zhì)，電解液是由GAMMA丁內(nèi)酯有機溶劑加弱酸鹽電容質(zhì)經(jīng)過加熱得到的。我們所見到的普通意義上的鋁電解電容的陰極，都是這種電解液。使用電解液做陰極有不少好處。首先在于液體與介質(zhì)的接觸面積較大，這樣對提升電容量有幫助。其次是使用電解液制造的電解電容，最高能耐260度的高溫，這樣就可以通過波峰焊（波峰焊是SMT貼片安裝的一道重要工序），同時耐壓性也比較強。此外，使用電解液做陰極的電解電容，當介質(zhì)被擊穿的后，只要擊穿電流不持續(xù)，那么電容能夠自愈。但電解液也有其不足之處。首先是在高溫環(huán)境下容易揮發(fā)、滲漏，對壽命和穩(wěn)定性影響很大，在高溫高壓下電解液還有可能瞬間汽化，體積增大引起爆炸（就是我們常說的爆漿）；其次是電解液所采用的離子導電法其導電率很低，只有0.01S（電導率，歐姆的倒數(shù)）/CM，這造成電容的ESR值（等效串聯(lián)電阻）特別高。
鋁電解液電容爆漿
傳統(tǒng)鋁電解液電容都有防爆槽，這是為了讓壓力容易被釋放，不會發(fā)生更大的爆炸。但某些產(chǎn)品為了節(jié)約成本省去了防爆槽的工序。
2. 二氧化錳。二氧化錳是鉭電容所使用的陰極材料。二氧化錳是固體，傳導方式為電子導電，導電率是電解液離子導電的十倍（0.1S/CM），所以ESR比電解液低。所以，傳統(tǒng)上大家覺得鉭電容比鋁電容好得多，同時固體電解質(zhì)也沒有泄露的危險。此外二氧化錳的耐高溫特性也比較好，能耐的瞬間溫度在500度左右。二氧化錳的缺點在于在極性接反的情況下容易產(chǎn)生高溫，在高溫環(huán)境下釋放出氧氣，同時五氧化二鉭介質(zhì)層發(fā)生晶質(zhì)變化，變脆產(chǎn)生裂縫，氧氣沿著裂縫和鉭粉混合發(fā)生爆炸。另外這種陰極材料的價格也比較貴。（和鋁電解液電容相比，雖然都是爆炸，可原理卻不一樣，有多少人能注意到這點呢？）
傳統(tǒng)上認為鉭電容比鋁電容性能好 主要是由于鉭加上二氧化錳陰極助威后才有明顯好于鋁電解液電容的表現(xiàn)。如果把鋁電解液電容的陰極更換為二氧化錳， 那么它的性能其實也能提升不少。
3．接下來我們就要引出一種革命性的陰極——TCNQ。TCNQ是一種有機半導體，是一種絡合鹽。TCNQ在電容方面的應用，是在90年代中后期才出現(xiàn)的，它的出現(xiàn)代表著電解電容技術(shù)革命的開始。TCNQ是一種有機半導體，因此使用TCNQ的電容也叫做有機半導體電容，例如早期的三洋OSCON產(chǎn)品。TCNQ的出現(xiàn)，使電解電容的性能可以直接挑戰(zhàn)傳統(tǒng)陶瓷電容霸占的很多領域，使電解電容的工作頻率由以前的20KHZ直接上升到了1MHZ。TCNQ的出現(xiàn)，使過去按照陽極劃分電解電容性能的方法也過時了。因為即使是陽極為鋁的鋁電解電容，如果使用了TCNQ作為陰極材質(zhì)的話，其性能照樣比傳統(tǒng)鉭電容（鉭+二氧化錳）好得多。TCNQ的導電方式也是電子導電，其導電率為1S/CM，是電解液的100倍，二氧化錳的10倍。
紫色為TCNQ電容（SANYO）
使用TCNQ作為陰極的有機半導體電容，其性能非常穩(wěn)定，也比較廉價。不過它的熱阻性能不好，其熔解溫度只有230-240攝氏度，所以有機半導體電容一般很少用SMT貼片工藝制造，因為無法通過波峰焊工藝，所以我們看到的有機半導體電容基本都是插件式安裝的。TCNQ還有一個不足之處就是對環(huán)境的污染。由于TCNQ是一種氰化物，在高溫時容易揮發(fā)出劇毒的氰氣，因此在生產(chǎn)和使用中會有限制。
4．如果說TCNQ是電解電容革命的開始的話，那么真正的革命的主角當屬PPY（聚吡咯）以及PEDT這類固體聚合物導體。
著名的SANYO OSCON SVP系列鋁固體聚合物導體電容
70年代末人們發(fā)現(xiàn)，使用攙雜法可以獲得優(yōu)良的導電聚合物材料，從而引發(fā)了一場聚合物導體的技術(shù)革命。1985年，小日本首次開發(fā)了聚吡咯膜，如果使用復合法的話，可以使其導電率達到銅和銀的水平，但它又不是金屬而相當于工程塑料，附著性比金屬好，同時價格也比銅和銀低很多，此外，在受力情況下，其導電率還會產(chǎn)生變化（其特性很像人的神經(jīng)系統(tǒng)）。這無疑是電容研發(fā)者夢寐以求的陰極材質(zhì)。2000年，美國人因為發(fā)明了大規(guī)模制造PPY聚吡咯膜的方法，而獲得了當年的諾貝爾化學獎，其重要性可見一斑。聚吡咯的用途非常廣泛，從隱形戰(zhàn)斗機到人工手，以及顯示器和電池、電容等等。聚吡咯的研發(fā)實力，可以反映出一個國家的化學水平，而我國的西安交通大學和成都電子科技大學在這方面比較突出。
三洋CVEX 固體聚合物導體+電解液混合電容 注意防爆槽
使用PPY聚吡咯和PEDT做為陰極材料的電容，叫做固體聚合物導體電容。其電導率可以達到100S/CM，這是TCNQ鹽的100倍，是電解液的10000倍，同時也沒有污染。固體聚合物導體電容的溫度特性也比較好，可以忍耐300度以上的高溫，因此可以使用SMT貼片工藝安裝，也適合大規(guī)模生產(chǎn)。固體聚合物導體電容的安全性較好，當遇到高溫的時候，電解質(zhì)只是熔化而不會產(chǎn)生爆炸，因此它不像普通鋁電解液電容那樣開有防爆槽（三洋有一種CVEX電容，陰極為固體聚合物導體加電解液的混合型，因此也有防爆槽）。固體聚合物導體電容的缺陷在于其價格相對偏高，同時耐電壓性能不強。
GF 6800U使用的CHEMICON PS/16V電容 無防爆槽
最新銳的GF 6800 Ultra顯卡，在NVIDIA公版上就使用了CHEMICON PS/16V固體聚合物導體電容。我看到有些“高手”對此不屑一顧，說16V算什么？確實，和使用電解液為陰極的電容相比，16V確實不算什么。但是在16伏特電壓下，它的ESR性能不是一般的電解液電容所能達到的，因此才被應用到GF 6800 Ultra這樣的頂級顯卡上。
小地：使用不同的陽極和陰極材料可以組合成多種規(guī)格的電解電容，是嗎？
華巨：是這樣的?；旧纤薪M合都可以。例如鉭電解電容也可以使用固體聚合物導體做為陰極，而鋁電解電容既可以使用電解液，也可以使用TCNQ、PPY和PEDT等等?，F(xiàn)在新型的鉭電容也采用了PPY和PEDT這類固體聚合物導體做陰極，因此性能進步很多，也沒有以往二氧化錳陰極易爆炸的危險。如今最好的鉭聚合物電容的ESR可以達到5毫歐姆。這類性能高、體積小的鉭聚合物電容一般使用手機、數(shù)碼相機等一些對體積要求較高的設備上。
小地：你剛才提到了有些電容不適合SMT貼片工藝，請問是否使用SMT，對性能會帶來什么影響？
華巨：無論是插件還是貼片式的安裝工藝，電容本身都是直立于PCB的，根本的區(qū)別方式是SMT貼片工藝安裝的電容，有黑色的橡膠底座。SMT的好處主要在于生產(chǎn)方面，其自動化程度高，精度也高，在運輸途中不像插件式那樣容易受損。但是SMT貼片工藝安裝，需要波峰焊工藝處理，電容經(jīng)過高溫之后可能會影響性能，尤其是陰極采用電解液的電容，經(jīng)過高溫后電解液可能會干枯。插件工藝的安裝成本低，因此在同樣成本下，電容本身的性能可以更好一些。由于歐美工廠的機械成本低而人工比較貴，所以大部分傾向于SMT貼片制造。而國內(nèi)工廠的人工較便宜，所以廠商更愿意使用插件式安裝。
在性能方面，插件式電容對頻率的適應性差一些，不過不到500MHz以上的頻率是很難體現(xiàn)出差異的。使用插件式安裝的電容中也有很好的產(chǎn)品，例如CHEMICON的PS系列有一部分就是使用插件式的。
主板上的電容大多有“皮”
小地：有塑料外皮的電容和沒有外皮的鋁殼電容，性質(zhì)上有什么區(qū)別嗎？為什么主板上大都使用前者？
新款主板開始使用鋁聚合物高檔電容
華巨：所有的直立式電容都是鋁殼電容。只不過有一部分電容外面包了PVC薄膜，這樣對溫度的適應性會好一點，但是這樣做會污染環(huán)境，所以現(xiàn)在的電容都很少使用了。從成本上將，有塑料外皮的電容對鋁殼要求低，成本會低一些。主板產(chǎn)品因為面積大，可以用穩(wěn)壓電源，這樣開關頻率相對較低，所以沒必要太好的電容，而顯卡因為面積小，對電容要求就高。不過現(xiàn)在很多新款主板也開始用比較高檔的電容了。
電解電容陰極材質(zhì)性能特性對比
陰極材質(zhì)
電解液
二氧化錳
TCNQ
固體聚合物導體（PPY/PEDT）
固體聚合物導體+電解液（CVEX混合型）
導電率
0.01S/CM
0.1S/CM
1S/CM
100S/CM
100S+0.01S/CM
導電方式
離子導電
電子導電
電子導電
電子導電
電子+離子導電
熱阻性能
260度
500度
230度（不適合SMT貼片）
300度
260度
優(yōu)點
價格最便宜，耐壓性優(yōu)良，有自愈特性
性能穩(wěn)定
價格相對便宜，導電率高，綜合性能較好
無污染，不會爆炸，良好的溫度特性，LOW ESR值
具備固體聚合物導體電容和電解液電容的一切優(yōu)點與缺點
缺點
受溫度影響巨大，ESR高，安全性不高
容易污染，安全性不高，價格也比較貴
不耐高溫，有污染，耐電壓值低
價格昂貴 沒有自愈特性，耐電壓值低
在以上表格當中，紅線代表鋁聚合物導體電容，綠色虛線表示普通鋁電解液電容，藍色虛線表示鉭二氧化錳電容，黃色虛線表示超大容量（1000μF）、超大體積（后面的“Φ”符號代表了各自的體積）的鋁電解液電容。表格的X軸線表示頻率，Y軸線表示阻抗，Y軸的阻抗數(shù)值越低，ESR值就越低，性能就越好。
這個表格體現(xiàn)的是在頻率逐步提升的情況下，不同種類電容的性能變化?？梢钥闯觯旑l率達到10KHz以上的時候鋁聚合物導體電容的ESR值繼續(xù)保持在較低的水平，當達到100KHz的時候，其ESR值低于其它所有類型的電容，包括鉭電容和容量為1000μF的鋁電解液電容（注意：兩者的體積比例為300：5000），而該電容的容量僅為47μF。到了1MHZ，鋁聚合物導體電容優(yōu)勢更明顯。
以上這4個表格代表的是陶瓷電容（左邊兩個表格）和TCNQ有機半導體電容（右邊兩個表格），在施加電壓為0V（上表）和20V（下表）的兩種情況下，其ESR值的波動?？梢钥闯?，陶瓷電容在20V電壓，頻率接近100KHz的時候ESR出現(xiàn)了劇烈的波動。而TCNQ電容的ESR值則保持平滑的曲線。新電解材料的使用使電解電容在某些方面比電容的王者陶瓷電容更有優(yōu)勢。
當極性接反并施加2倍額定電壓和20A電流時不同陰極鉭電容的反映：如上圖，使用二氧化錳為陰極的鉭二氧化錳電容全部爆炸，而使用PPY為陰極的鉭固體聚合物電容雖然全部報廢，但表面無損。這反映了二氧化錳陰極電容和聚合物電容在安全性上的差異。
鉭電解電容簡介
固體鉭電容器是1956年由美國貝樂試驗室首先研制成功的，它的性能優(yōu)異，是所有電容器中體積小而又能達到較大電容量的產(chǎn)品。鉭電容器外形多種多樣，并容易制成適于表面貼裝的小型和片型元件。適應了目前電子技術(shù)自動化和小型化發(fā)展的需要。雖然鉭原料稀缺，鉭電容價格較昂貴，但由于大量采用高比容鉭粉（30KuF.g-100KuF.V/g)，加上對電容器制造工藝的改進和完善，鉭電解電容器還是得到了迅速的發(fā)展，使用范圍日益廣泛。鉭電容器不僅在軍事通訊，航天等領域廣泛使用，而且使用范圍還在向工業(yè)控制，影視設備、通訊儀表等產(chǎn)品中大量使用。
目前生產(chǎn)的鉭電解電容器主要有燒結(jié)型固體、箔形卷繞固體、燒結(jié)型液體等三種，其中燒結(jié)型固體約占目前生產(chǎn)總量的95%以上，而又以非金屬密封型的樹脂封裝式為主體。小型化、片式化配合SMT技術(shù)下方興未艾，片式燒結(jié)鉭電容器已逐漸成主流。
固體鉭電容器電性能優(yōu)良，工作溫度范圍寬，而且形式多樣，體積效率優(yōu)異，具有其獨特的特征：
鉭電解電容器的工作介質(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)合成一個整體，不能單獨存在。因此單位體積內(nèi)所具有的電容量特別大。即比容量非常高，因此特別適宜于小型化。
在鉭電解電容器工作過程中，具有自動修補或隔絕氧化膜中的疵點所在的性能，使氧化膜介質(zhì)隨時得到加固和恢復其應有的絕緣能力，而不致遭到連續(xù)的累積性破壞。這種獨特自愈性能，保證了其長壽命和可靠性的優(yōu)勢。
鉭電解電容器具有非常高的工作電場強度，并較任何類型電容器都大，以此保證它的小型化。
鉭電解電容器可以非常方便地獲得較大的電容量，在電源濾波、交流旁路等用途上少有競爭對手。
具有單向?qū)щ娦?，即所謂有“極性”，應用時應按電源的正、負方向接入電流，電容器的陽極（正極）接電源“+”極，陰極（負極）接電源的“-”極；如果接錯不僅電容器發(fā)揮不了作用，而且漏電流很大，短時間內(nèi)芯子就會發(fā)熱，破壞氧化膜隨即失效。
工作電壓有一定的上限平值，但這方面的缺點對配合晶體管或集成電路電源，是不重要的。
電解電容器一般認為是一種性能優(yōu)良，使用壽命長的電子元件，它的失效率正常時可達七級。但它總還是符合電子元器件的失效普遍規(guī)律，即澡盆形失效曲線，前期失效可在老煉過程中剔除。因此只有隨機失效的可能性。而這種無效即有制造工藝控制問題，還常常伴隨產(chǎn)品在使用過程的不當或超載所致，綜合說來大約有三種模式即電流型、電壓型和發(fā)熱型。
鉭電解電容器具有儲藏電量、進行充放電等性能，主要應用于濾波、能量貯存與轉(zhuǎn)換，記號旁路，耦合與退耦以及作時間常數(shù)元件等。在應用中要注意其性能特點，正確使用會有助于充分發(fā)揮其功能，其中諸如考慮產(chǎn)品工作環(huán)境及其發(fā)熱溫度，以及采取降額使用等措施，如果使用不當會影響產(chǎn)品的工作壽命。
燒結(jié)型固體 電解質(zhì)片狀鉭電容器
燒結(jié)型固體電解質(zhì)柱狀樹脂包封鉭電容器
燒結(jié)型固體電解質(zhì)金屬殼鉭電容器
燒結(jié)型液體電解質(zhì)金屬殼鉭電容器
燒結(jié)型固體電解質(zhì)端帽式鉭電容器
貼片電容的種類和特點
單片陶瓷電容器(通稱貼片電容)是目前用量比較大的常用元件,就AVX公司生產(chǎn)的貼片電容來講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規(guī)格,不同的規(guī)格有不同的用途。下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應用以及采購中應注意的訂貨事項以引起大家的注意。不同的公司對于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法,這里我們引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的產(chǎn)品請參照該公司的產(chǎn)品手冊。
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時應根據(jù)電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器。
一 NPO電容器
NPO是一種最常用的具有溫度補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℃時容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC。NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%,相對大于±2%的薄膜電容來說是可以忽略不計的。其典型的容量相對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性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。下表給出了NPO電容器可選取的容量范圍。
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---0.033μF 1000pF---0.018μF
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。
二 X7R電容器
X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當溫度在-55℃到+125℃時其容量變化為15%,需要注意的是此時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,它也隨時間的變化而變化,大約每10年變化1%ΔC,表現(xiàn)為10年變化了約5%。
X7R電容器主要應用于要求不高的工業(yè)應用,而且當電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點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---0.056μF 330pF---0.012μF
1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF
1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
三 Z5U電容器
Z5U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,對于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對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,使其具有廣泛的應用范圍。尤其是在退耦電路的應用中。下表給出了Z5U電容器的取值范圍。
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF
1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U電容器的其他技術(shù)指標如下:
工作溫度范圍 +10℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -56%
介質(zhì)損耗 最大 4%
四 Y5V電容器
Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器,在-30℃到85℃范圍內(nèi)其容量變化可達+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4.7μF電容器。
Y5V電容器的取值范圍如下表所示
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF
1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF
Y5V電容器的其他技術(shù)指標如下:
工作溫度范圍 -30℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -82%
介質(zhì)損耗 最大 5%
華巨：技術(shù)的發(fā)展是日新月益的，前幾年我還在為電解電容能否工作在音頻（20KHZ）上和人爭執(zhí)，轉(zhuǎn)眼現(xiàn)在新電解電容都在挑戰(zhàn)20MHZ了。這幾年我遇到無數(shù)設計上因為電容選擇錯誤而導致惡性后果的事件（比如耕宇4200顯卡花屏退貨，XX廠主板電容爆漿），也看到不少廠商和所謂“高手”在電容上誤導消費者。
最令人擔心的是現(xiàn)在很多電子設計人員都沒能注意到電容的地位越來越舉足輕重，技術(shù)的發(fā)展已使電容脫胎換骨了，忽視對它們的研究是很危險的。還好我們國家還是有不少真正的人才在關注（比如西安交大和電子科大）。為了讓我們在基礎電子領域不落后先進國家太遠，筆者斗膽寫點科普的東西（真正的研究人員往往不屑做）。
在搜集了兩年資料以及利用筆者可以參考內(nèi)部資料的特權(quán)（基本上很多電容廠對配方和材質(zhì)都是保密的，小日本尤其如此）后寫就此文，希望讀者特別是年輕讀者能抓緊時間投入到基礎研究中去，特別感謝PCPOP小地和李想以及我的朋友谷毅等人的大力協(xié)助，沒有他們的幫忙我不可能那么勤奮地準備文章，僅以此文獻給廣大讀者和那些為我國基礎電子產(chǎn)業(yè)默默奉獻的棟梁。
本篇主要講解電容的基礎知識，例如各個種類的電容及其基本性能等等。在下篇當中，我們的文章內(nèi)容將由理論轉(zhuǎn)為實戰(zhàn)。我們將會大家介紹電容的制造過程，以及具體幾款電容的性能、設計實例等等。最后，我們還將為大家介紹常見的電容品牌的特色。請大家期待！
