嵌入式——认识电子元器件——电容系列

认识常用电子元器件——电容介绍核心作用滤波稳压/退耦隔直通交延时/充放电名词解释容量/额定容量额定耐压 / 耐压值ESR 等效串联电阻ESL 等效串联电感纹波电流漏电流介质损耗 / 损耗角正切 (tanδ)介质极板 / 电极封装安规电容自愈特性旁路电容 / 退耦电容滤波电容耦合电容去耦电容充放电特性容量衰减 / 老化鼓包 / 漏液击穿短路开路 / 虚焊分类陶瓷电容MLCC贴片电容电解电容铝电解钽电容安规电容X电容/Y电容电容常见损坏现象示例图介绍电容器capacitor通常简称其容纳电荷的本领为电容用字母C表示单位为F法拉。任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体包括导线间都构成一个电容器。储存电荷、储存电能的被动元器件。一般用来临时小电池存电、稳压、滤波。常用单位1F1000mF# 毫法1mF1000uF# 微法1uF1000nF# 纳法1nF1000pF# 皮法日常板子最常见μF、nF、pF核心作用滤波滤除电源杂波、高频干扰让电压更纯洁。作用电源电路必备防止电压跳动、设备死机。稳压/退耦芯片的引脚旁一般都会放小电容。作用瞬间电流不足时电容放电补电保证芯片稳定工作。隔直通交隔断直流电允许交流电/信号通过。作用常用于信号隔离、音频、通信电路。延时/充放电利用电容慢慢充电、慢慢放电特性。作用做简单延时电路、复位电路、指示灯渐变。名词解释容量/额定容量储存电荷的能力。作用容量越大储电越多滤波、储能能力越强。额定耐压 / 耐压值电容长期正常工作的最大电压。常见6.3V、16V、25V、35V、50V、400V重点实际电路电压 必须小于耐压超压 → 击穿、短路、鼓包、爆炸。极性有极性电容铝电解、钽电容分正负极反接直接损坏。无极性电容陶瓷、薄膜、CBB 电容不分正负任意接。ESR 等效串联电阻电容内部等效内阻。特点ESR越小越好。影响ESR 大 → 滤波差、发热严重、电源纹波大、设备死机重启。ESL 等效串联电感电容引脚、内部结构带来的等效电感。场景高频电路关键ESL 越小高频滤波效果越好。纹波电流电容能长期承受的交流波动电流。作用电源电路中纹波电流过大电容发热老化、寿命缩短。漏电流电容充满电后自身缓慢漏电的电流。场景电解电容漏电流偏大精密电路、待机低功耗设备要求漏电流越小越好。介质损耗 / 损耗角正切 (tanδ)电容工作时自身发热损耗。损耗越小效率越高、发热越少。介质电容两个极板中间的绝缘材料。不同介质决定电容特性陶瓷介质高频好、体积小电解液介质容量大、成本低薄膜介质耐压高、稳定性强极板 / 电极极板储存电荷的金属片电极引脚 / 焊盘用来焊接到电路板。封装贴片封装0402、0603、0805、1206MLCC 贴片电容直插封装径向电解、独石电容安规电容包含 X 电容、Y 电容X 电容跨接火线零线抑制差模干扰Y 电容火线对地、零线对地抑制共模干扰特点耐压高、抗雷击、击穿不会起火。自愈特性多见于薄膜 / 安规电容高压轻微击穿后可自我修复不会直接短路报废。旁路电容 / 退耦电容就近贴在芯片电源脚给芯片瞬时供电、滤除高频杂波防止芯片干扰、死机。滤波电容电源输入 / 输出端大容量电容过滤电压杂波让直流电更平滑。耦合电容利用隔直通交传递交流信号、隔离直流电压。去耦电容和旁路类似主要解决模块之间互相干扰。充放电特性电容慢慢充电、慢慢放电用于复位电路、延时电路、指示灯渐变、掉电保持。容量衰减 / 老化长期高温、高压使用容量慢慢变小。鼓包 / 漏液铝电解电容典型故障内部电解液膨胀流出。击穿短路电压超标、老化导致绝缘介质损坏两极直通。开路 / 虚焊引脚断裂、焊盘脱落电路断路失效。分类陶瓷电容MLCC贴片电容板子上最多、最小的黑色/米黄色贴片优点体积小、便宜、高频性能好用途电源滤波、芯片旁路、高频电路电解电容铝电解圆柱形、有正负极白线/减号为负极优点容量大、便宜用途电源输入端大容量滤波注意接反会鼓包、炸裂钽电容多为长方体贴片式或直插式泪滴形常见黄色、黑色、橙色优点体积小、稳定性强、价格贵、耐高温用途精密电路、工业控制、高端设备注意贴片式横线一段为正极直插式长脚一段为正极安规电容X电容/Y电容X电容方形扁盒Y电容圆片或小方块优点抗雷击、抗浪涌、EMC抗干扰用途家电、水表、燃气表、工业设备必用电容常见损坏现象鼓包、漏液、炸裂电解电容最常见容量衰减、老化 → 设备不定期重启、死机击穿短路 → 烧保险、板子不通电虚焊、脱落 → 接触不良、间歇性故障示例图注图片来源