事不宜迟，我们言归正传。
简介
一部高端智能手机大约有800~1000个片式多层陶瓷电容，而电容又是一般电路中最常用的，可见电容的重要性。本文主要介绍电容器的一些基础知识点。
两个相互靠近的导体被一层不导电的绝缘介质夹在中间，构成一个电容器。电容器有两个非常重要的特性，即与直流电流隔离和电压不会突然变化，所以常用于滤波电路、自举电路、调谐电路等。
电容的基本单位是f(法拉)，因为f的单位大，1f=1，000，000 uf，一般不用。
常见和常用的电容单位有uF、nF和pF，换算关系为：1uF=1000nF=1000000pF。
赋名规则
电容器的生产厂家很多，不同的厂家有不同的命名规则。可以看看村田的命名规则如下。
例如，GRM代表通用片式多层陶瓷电容器。18代表尺寸：1.6x0.8mm，英文0603包装。请参考该部件相应制造商的选择手册。
串并联计算公式
电容器和电阻器一样，也可以串联和并联。
两个电容C1和C2并联，等效电容为：
如果C1比C2大得多，等效电容可以简化为：
两个电容C1和C2串联，等效电容为：
如果C1比C2大得多，等效电容也可以简化为：
从上式可以看出，电容的串并联正好与电阻相反。
扁平电容器公式
电容器是储存电量和电能(电势能)的元件。平板电容器的公式为：
其中由电容器存储的电荷是两个板之间的电势差，相对介电常数是两个板的相对面积和两个板之间的距离。面积越大，距离越小，容量越大。
标准和通用公差值
电容器的标准电容符合E6、E12和E24的数字标准，如下所示：
E6系列的数值：1.0，1。5、2.2、3.3、4.7、6.8乘以10的n次方；
E12系列的值：1.0，1。2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3. 010.
E24系列值：1.0，1。1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0, 2.3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6. 00
在日常电路设计中，我们经常使用以下电容值：
常见pF等级：39、43、47、51、56、100，150，200，220，270，300，330，390。
常用nF等级1、1。2、1.5、2.2、2.7、3.3、10、2: 010.
常用的uF水平：0。1、0.15、0.22、0.33、0.47、1、2.2、10用友。
电容分类
电容器有很多种。常用的按材料可分为以下几种，其中钽电容器一般称为钽电容器。
以下是村田给出的几种电容的特性对比。
根据电容器的特性不同，应用场合也不同。
陶瓷电容体积小(最小封装为01005)，无极性，价格便宜，ESR低(低于钽电容和铝电解电容)。缺点是容量没有电解电容大，韧性差，易受冲击。它们通常用于小型消费电子产品，如手机。
电解电容容量大，体积大，价格相对便宜，常用于电源和汽车电子；
钽电容器与铝电解电容器相比容量大，体积小，稳定性高，常用于电源和汽车电子。
薄膜电容耐压高，频率特性好，首选高压场合。
陶瓷电容器
根据EIA和IEC推荐的标准，陶瓷电容器可分为1类和2类两大类。我们常用的X5R和X7R属于2类。
类别1和类别2的介电材料不同。第一类主要是钛
C0G是温度补偿型。可以看出，随着温度的变化，静电电容的变化率几乎为零。
由于DC电压的应用，具有高电感系列(B/X5R、R/X7R特性)的电容器的静电容量有时与标称值不同。从下图可以看出，施加的DC电压越大，实际静电电容越低。
对于温度补偿电容(CH，C0G特性等。)，正常感应陶瓷作为主要原料，静电容量不会因DC电压特性而改变。
C0G电容的优点是温度引起的容量变化小，缺点是电容低，不能有大容量。
低介电常数系列(Class1)特性温度范围容量变化率JISCH-25 ~ 85 0 60 ppm/
X5R电容的优点是介电常数高，电容大，缺点是电容受温度影响变化大。
高介电常数系列(Class2)特征温度范围容量变化率的符号及特征规格JISBB(B)25 ~ 8510% JF(F)-25 ~ 8530%，-80% eiax 5 r-55 ~ 8515% X7R-55 ~ 125。
钽介质电容器
钽电容一般是这样的。与铝电解电容器相比，体积还是很小的。
钽电容的优势在于：
体积小，容量大
小漏电流
ESR在较高频率下较低，但没有MLCC那么低。
低电流下的自修复能力(通过将MnO2变成MnO，修复缺陷位置)
缺点是耐电压和电流能力相对较弱，过压容易爆炸，电容器失效时可能出现明火。
电容器充电和放电
电容的充放电不得不提时间常数，它代表了电容充电到电源电压的63%所需要的时间。
电容器充电公式为：
其中为电容器的初始电压，即电容器充满电时的电压，电容器从0V开始充电，即上述公式可简化为：
当时间为1时，我们可以得到如下，即电容电压充到63%的原因，其中=2.71828。
同样，两节电池可以充电到电源电压的87%，三节电池可以充电到电源电压的95%。
电容放电的公式为：
其中是放电前电容器上的电压。
电容的作用
电路设计中经常在电源、射频、音频等地方放置电容。
电源端电容主要是滤波，电容越大，输出电压越能稳定，纹波小。
射频端的电容主要是为射频供电和储能，防止射频因瞬间大电流而被切断。因为钽电容的ESR影响效率，所以对电容的ESR要求比较高。
音频串联电容的主要功能是隔离DC。容量越大，音域越宽，低音效果越好，ESR越低，对输出功率的影响越小，效率越高。但由于相对于耳机阻抗较小，对ESR的要求并不高。
电容的作用非常广泛，以上只是几个简单的例子。
实际等效模型
理想的电容器实际上是不存在的。电容器的实际模型是一个ESR与一个ESL串联，然后是一个电容器串联。ESR是等效串联电阻，ESL是等效串联电感，C是理想电容。
因此，上述模型的复阻抗为：
电容器是电容性的；
高频时，电容是感性的，所以会有电容不再是电容，而是电感的说法。这个电感并不是说电容变成了电感，而是说此时的电容和电感有相似的特性。
此时容抗矢量等于感抗矢量，电容器的总阻抗最小，呈现纯电阻特性。此时，f称为电容器的自谐振频率。
自谐振频率点是区分电容是容性还是感性的分界点。高于谐振点时，“电容不再是电容”，所以去耦效果会降低。空调
额定电压：指在最低环境温度和额定环境温度下，能连续加到电容器上的DC电压的最大有效值，一般需要降额。比如80%降额是指额定电压为6V的电容器，施加在其上的DC电压不能超过4.8V使用过程中；但需要注意的是，实际电容器的额定电压是有一定余量的。比如额定电压6V，实际耐受电压可能达到其额定电压的1.5倍左右。
泄漏电流：一般是在额定电压下工作5分钟得到的平均泄漏电流。没有规定DC泄漏电流的标准值，但是规定了绝缘电阻。根据绝缘电阻的规定值和产品的额定电压，可由公式I=V/R计算出泄漏电流，即电容器的绝缘电阻越大，泄漏电流越小。
绝缘电阻：在室温下，电容器以额定电压值充电1分钟/2分钟，电压值除以1分钟/2分钟的平均泄漏电流，得到绝缘电阻值。
ESR:指电容器的等效串联电阻，其参数见SPEC。ESR的值会影响电源纹波和PDN模拟。MLCC的ESR一般很小，在m的水平，钽电容器和铝电解电容器的ESR一般为。
对应于村田给出的几个典型电容值的绝缘电阻值
常见电容品牌
常见电容品牌如村田村田、集美凯美、AVX、TDK、威士威士、宇阳、郭巨雅吉欧等。
今天的文章到此结束。希望对你有帮助。应该还有一篇关于电容的文章。下期见。
原标题：3000字11张图，我给你看电容！
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