电容器类型

电容器在电子或电气电路中被广泛使用，使其成为领先的技术之一。由于它们被用于大多数电子设备中，因此它们会根据各种因素以不同的尺寸和类型出现。每种类型的电容器都有其用途、特性、优点和缺点。

在本文中，我们将讨论当今制造电子电路中广泛使用的各种电容器。在讨论不同类型的电容器之前，让我们先简要回顾一下电容器和其他重要因素。

什么是电容器？

顾名思义，电容器是指“容量”的概念，意思是“容纳某物的能力”。电容器的主要功能是存储电荷。换句话说，电容器是指一种无源元件，主要用于存储电能。在结构上，电容器由两个导电板组成，中间由绝缘介电材料隔开。介电材料夹在导电板之间，也有助于积累电荷。

当在电容器的导电板之间施加电压时，板之间的电流开始流动。由于电子短缺，一个板带正电，而由于电子过剩，另一个板带负电。由于板具有相反的电荷，板的相反电荷会相互吸引。由于两板之间有绝缘体，电荷不会从一侧移动到另一侧，当电容器空闲时，它们会保持相互吸引的状态。这就是电容器存储电荷的方式。

电容

电容定义为电容器上电荷与电压之比。电容的数学表达式如下：

其中，

C 表示电容（单位：法拉）

Q 表示电荷（单位：库仑）

V 表示施加在极板之间的电压（单位：伏特）

电容器类型

有许多不同范围的电容器类型，具有独特的功能和应用。根据要求，它们的尺寸可以从小到大。例如，小型电容器通常用于小型设备，如无线电路。此外，大型电容器最适合用于大型电子设备（如机械）中的平滑电路。

在区分电容器类型时，主要因素是特定电容器极板之间的电介质。在极板之间加载电介质材料，使电容器特别适用于特定目的。这就是使一种电容器与其他电容器区别开来的原因。

无论使用何种材料作为电介质，每种电容器都有其独特的功能，并在电子电路中发挥至关重要的作用。让我们简要介绍一些最常见和最广泛使用的电容器。

陶瓷电容器

陶瓷电容器是所有电容器中最常用的类型。名称暗示“陶瓷”一词源于电容器中使用的某种材料。通常，这些电容器使用陶瓷材料作为电介质。陶瓷材料是制作电容器时最早用作绝缘体的材料之一。陶瓷电容器通常由小型陶瓷圆盘或瓷圆盘制成。圆盘的两面都涂有银，然后将它们组合起来形成一个工作的电容器。因此，它们也被称为圆片电容器。

通过改变圆盘的厚度，陶瓷电容器可以轻松制成高电容和低电容。此外，这些电容器是非极化的，因此可以从两个方向在电路中使用。虽然陶瓷的耐用性不是很好，但这些电容器可以高效运行而没有缺陷。此外，陶瓷不贵，并且有不同类型的电介质可供选择。

薄膜电容器

在可用性方面，薄膜电容器是最常见和最容易获得的电容器类型。这些电容器使用薄塑料制成，通常使用聚酯和聚丙烯等塑料。电介质的特性通常因塑料薄膜的种类而异。这些电容器是非极化的，因此仅适用于交流电压应用。薄膜电容器有多种外壳样式或形状，如环氧树脂外壳（圆形和矩形）、缠绕填充式（圆形和椭圆形）以及金属密封式（圆形和矩形密封式）。

当薄膜电容器包含聚苯乙烯、特氟隆和聚碳酸酯等电介质时，这些电容器也称为“塑料电容器”。薄膜电容器的电极通常由锌或铝制成。此外，这些电容器价格便宜，并且具有持久的保质期。

功率薄膜电容器

功率薄膜电容器在结构、制造材料和技术方面与普通薄膜电容器几乎相同。然而，这些电容器使用聚丙烯薄膜作为电介质。

电解电容器

当需要获得高电容值时，与其他类型的电容器相比，通常首选电解电容器。电解质是指含有大量离子的液体或凝胶。金属薄膜层用作一个导电极板，另一个极板使用液态或凝胶状的半液体电解质溶液。两个极板之间的距离非常小。此外，介电板由一层薄氧化物组成，通常小于十微米。

这些电容器大多数是极化的。因此，电解电容器的连接必须非常小心。如果连接错误，例如正极接正极，负极接负极，则可能导致这些电容器永久损坏。这就是为什么电解电容器带有清晰的正负极标志。此外，这些电容器主要用于直流电源，因为它们具有大电容特性。

这些电容器进一步细分为另外三种重要的电容器类型，例如：

• 铝电解电容器：这些电容器使用氧化铝作为电介质。这些类型的电容器中填充了油，用作电解质。在这些电容器中，导电板由化学蚀刻的铝箔制成。蚀刻技术有助于形成海绵状多孔的铝，从而实现高表面积和高电容。铝电解电容器通常以金属罐的形式提供，并被薄塑料片包裹。电压和电容额定值写在这些电容器上。此外，它们侧面可能有一个白色的带，指示阴极。
• 钽电解电容器：这些电容器使用五氧化二钽作为电介质。在这些电容器中，电介质被导电阴极包围。此外，它们使用钽金属作为阳极。钽有助于形成薄的电介质层，这有助于在相同体积和频率下获得更高的电容值。此外，这些电容器比铝电解电容器小，并且以其随时间的更好稳定性而闻名。
• 铌电解电容器：这些电容器的电解质是由氧化铌制成的固体材料。此外，这些电容器使用五氧化二铌作为电介质。铌电解电容器通常在特定电容下具有极低的内部电阻。它们对过压的耐受性比其他电容器略差。此外，这些电容器可能会在没有明显警告的情况下冒出大量讨厌的黑烟而损坏。

超级电容器

超级电容器是可以容纳大量电荷的电容器类型。它们是极性器件，必须正确连接到电路中。这些电容器也称为超容电容器和双层电容器。

超级电容器通常使用两种不同的机制来存储电能，而不是传统的电介质。这些机制包括双层电容和赝电容。特别是，双层电容源于静电。此外，赝电容是电化学的。超级电容器的快速充电和放电特性对许多应用非常有益，甚至可能取代电池的使用。

特殊用途电容器

特殊用途电容器是为了在电电路中实现任何独特的优势而开发的。它们通常用于交流电源（通常高达 660 V AC），如 UPS 和 CVT 系统。仔细选择这些电容器非常重要，因为选择不当可能会损坏整个电路或电容器的寿命。

还建议通过使用合理的电容器值，结合电压-电流随寿命的变化，并匹配精确的应用来使用这些电容器。这些电容器坚固耐用、防震、环境适应性强且尺寸精确。

除了上述类型的电容器外，还有许多其他类型，包括聚合物电容器、银云母电容器、玻璃电容器、硅电容器、气隙电容器、真空电容器、赝电容器、混合电容器等。

电容器的分类

由于电容器的广泛使用，有几种分类电容器的方法。然而，我们可以将它们分为以下三类：

• 极性与非极性电容器
• 引线式与表面贴装式电容器
• 可变与固定电容器

极性与非极性电容器

电容器的主要分类之一是基于它们是否是极性的。

极性电容器是指施加绝对极性电压的电容器类型。这类电容器主要用于获得高电容密度。它们通常被称为铝电解电容器和钽电容器。所有此类电容器都带有正负极，并且只能在前向偏置（在其方向上偏置电压）中使用。此外，反向并联可能损坏这些电容器或使其报废。这些电容器支持耦合和去耦，因此必须施加永久性直流电压。但是，它们只能通过交流分量。

其他形式的电容器被归类为非极性或无极性电容器。这些电容器被认为比极性电容器更好，因为它们不需要极性，因此可以以任何方式连接到电气电路中。这意味着非极性电容器在连接到反向电压或用于纯交流电路时不会损坏。此外，由于这些电容器没有正负极，因此也可以在直流电路中使用。非极性电容器具有高频和低漏电流。陶瓷、薄膜、云母等电容器是非极性电容器。

引线式与表面贴装式电容器

电容器也可以区分引线式和表面贴装式。通常，大多数电容器都以几乎引线式的形式提供。一些此类电容器是陶瓷、电解、云母、薄膜以及许多其他特定类型。此外，陶瓷、电解和钽也是表面贴装电容器的类型。几乎所有表面贴装电容器都能承受高温焊接。

可变与固定电容器

最后也是最流行的电容器分类类型取决于它们是固定还是可变的。

固定电容器的种类繁多，在电电路中很受欢迎。它们占大多数，并且不支持任何形式的调整。这类电容器通常根据电容器内部使用的电介质进行分类。电介质材料及其体积通常控制这些电容器的基本特性，使其成为陶瓷、电解、云母、薄膜等许多其他电容器。

可变电容器是可调节的，并且主要用于需要改变电容器值的地方。这些电容器通常带有一个控制旋钮，可以帮助调节电容器值。例如，收音机通常带有一个调谐无线电频率的控制旋钮。这些电容器的值相对较低；但是，它们的最大值可以高达 1000pF。此外，一些可变电容器配有螺钉调节，称为预设。这些电容器必须在设置、测试、校准等期间配置。它们不是为了适应实时使用而开发的。