電容器選擇的經驗之談

我們知道電容器是電子工業中主要的無源元件之一，它們普遍用于電子電路中的耦合、去耦、電源濾波、信號濾波、阻抗匹配、能量存儲和緩沖作用。根據應用，電容器的大小會有所不同。

英銳恩工程師介紹，在方案開發過程中，為該項目考慮電容器尺寸時，需要考慮電壓、電流紋波、溫度和漏電流等參數。在物理尺寸和電容方面，電容器尺寸選擇很重要，因為它們會影響電路組裝和電路的性能變化。

下面我們來詳細介紹電容器尺寸和影響它的參數。  

我們應該使用什么尺寸的電容器？

選擇適當大小的電容器可能具有挑戰性。電容器的選擇應考慮電容、電壓額定值、紋波電流額定值和溫度。電容的物理尺寸受這些參數變化的影響，并且每種電容器類型的尺寸變化都不同，包括紙電容器、云母電容器、陶瓷電容器和電解電容器。

指導電容器尺寸選擇的主要參數是：

1.標稱電容

電容器選擇的首要考慮應該是標稱電容值。了解應用對于確定電容值很重要，在方案開發時，可以先計算電容。根據電路要求和預期的電容器特性，選擇電容器類型。

一些常見的電容器類型包括：

（1）皮法范圍陶瓷電容器；
（2）納法拉多層陶瓷電容器（MLCC）；
（3）微法拉鋁電解電容器；
（4）高溫范圍云母電容器。

2.容差

電容器的容差值得考慮，因為它提供了有關允許的實際電容變化的信息。英銳恩工程師介紹，較高容差的電容不適合精密應用，在這種情況下，應選擇容差最小的電容。電容器的物理尺寸取決于電容值，隨著電容的增加，尺寸也變得更大。

3.工作電壓和紋波電流

額定電壓是電容器可以承受的最大連續直流或交流電壓而不會發生故障。超過額定電壓可能會損壞電容器，或極大地影響電容器的預期壽命。

英銳恩工程師介紹，通常電容器按以下經驗進行挑選：選擇電容器時，其額定電壓是預期工作電壓的兩到三倍。但這會增加電容器的占位面積要求，因為隨著工作電壓的增加，電容器的物理尺寸也會增加。例如，相同容量的不同工作電壓的電解電容器的直徑不同，額定電壓越高的電容器尺寸越大。

關于這點，我應當清楚沒有電容器是理想的，在實際應用中，紋波電流或漏電流會流過電容器的電介質。還必須考慮紋波電流額定值，尤其是在應用涉及高負載時。對于提供較小紋波電流額定值和高紋波內容承受能力的電解電容器，如果開發的項目支持這種電容器類型，建議使用薄膜電容器。同樣的，隨著電容器的紋波電流能力增加，它的物理尺寸也會增加。

4.工作溫度和溫度系數

工作溫度是選擇電容器的重要環境因素。這點查看電容規格書的額定溫度即可，并適當選擇額定溫度高于實際應用溫度的電容器。另外，電路內部熱量而導致的超過工作溫度的情況也應注意。如果沒有提供足夠的溫度余量，可能會導致電容器爆炸，這在電解電容里很常見。

5.電容變化

如果開發的項目對溫度敏感，那么考慮電容器隨溫度的變化是很重要的。電容變化與溫度有關，如果需要在較寬的溫度范圍內控制電容，需選擇溫度系數最小的電容。電容器的物理尺寸也跟溫度范圍有關，當應用環境溫度很高，則要確保電路板上留有足夠的空間，空間大也有利于散熱。

此外，除了電容、額定電壓、額定漏電流和工作溫度之外，還需要考慮其他因素，例如等效串聯電阻、額定反向電壓、頻率、工作損耗、工作壽命，以及平均故障前時間（MTBF）。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“電容器選擇的經驗之談”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。