一、电容分类
常见的电容一共分为三大类
- 陶瓷电容
- 薄膜电容
- 电解电容
1、陶瓷电容
1)最早的陶瓷电容就是下面这种，瓷片电容
两个陶瓷板夹着陶瓷电介质
2)现在的多层陶瓷电容，多层陶瓷电容（MLCC）
内部有多层陶瓷电介质
多层陶瓷电容有了更大的容积，所以要比瓷片电容更大
一般情况下，容值<22uF，耐压<50V，都可以选择MLCC
MLCC滤波仅用于功率比较下的情况下，也就是信号滤波而不是电源滤波，另外还要看MLCC的耐压，因为他的耐压比较小
但是陶瓷电容不是万能的，一般情况下他的容值不会超过47uF，如果遇到容值比较大的电容，就要考虑下面的电解电容了
2、电解电容
电解电容的容值可以做到10000uF，耐压可以做到450V
电解电容的主要作用就是滤波，再具体一点就是电源的滤波
比如下面的交流电整流后的滤波
1）分类：铝电解电容和钽电解电容
2）电解电容选型
电解电容基本都会用于直流电源输入和输出部分的滤波
目前价格上面来说钽电容比较贵，适合体积小，温度高的地方
其次现在基本都会选择固态电容，也就是铝高分子化合物电容
现在基本上电解电容加MLCC基本可以满足绝大多数应用场景了，但是对于220V左右的交流电来说，以及450V以上的应用场景，就需要考虑下面的薄膜电容
3、薄膜电容![]()
1）薄膜电容分类
2）薄膜电容优缺点
优点：耐压高，没有极性， 温度稳定性好， 寿命长，基至还可以在被击穿后自愈
缺点：体积大
一些电源中的安规电容就会用到薄膜电容
一般工业中的电机，电机的额定电压都会非常高，一般都能达到10KV或者6KV左右，而且需要能够实时的调速和改变工作模式，所以驱动这些电机就需要用到中压变频器，它的输入一般是10KV或者6KV的三相交流电，内部由多个功率单元串联来分担电压，内部功率单元经过整流，电容滤波后交给IGBT进行控制，那么这里的电容就需要非常大的耐压，施耐德电气全新一代Altivar 1200C-S就使用了寿命长达15年的薄膜电容，一颗就可以承受住上千伏的电压
二、电容分类总结
三、电容选型
1、电容耐压选多大，才不会炸?
- 陶瓷/薄膜电容:1.5~2倍工作电压
- 铝电解电容:2倍以上(如12V电源选25V)
- 钽电容:低阻抗电源≥3倍，高阻抗电路≥2倍
- 钽电容低阻抗电路必须≥3倍降额，否则极易起火!
2、为什么电源电路里，一定要放个大电容?
类比:电容就是电路的「蓄水池」
- 平滑滤波
- 储能缓冲
- 抑制于扰
3、几条铁律
- 电解电容有极性，反接必炸!
插件:长脚正极;贴片钽:丝印端为正;贴片铝电解:标识端为负
- 钽电容是「娇贵公子」
低阻抗电源必须≥3倍降额，微秒级尖峰可击穿起火，高阻抗电路可≥2倍
- 陶瓷电容容量会衰减
X5R/X7R在直流偏量下容量表减，高电压更明显，C0G/NP0稳定但容量小
- ESR需匹配电路要求
ESR过低会导致LDO振荡、环路失稳:高频大电流场景才优先选低ESR
4、应用场景选型
- 多层陶瓷电容(MLCC)
容量范围 核心特点
0.5pF~22μF 高频特性好
芯片电源去耦·高频信号旁路·普通滤波，MLCC滤波仅用于功率比较下的情况下，也就是信号滤波而不是电源滤波，另外还要看MLCC的耐压，因为他的耐压比较小
- 铝电解电容
容量范围 核心参数
1μF~几千μF 纹波电流
电源输入滤波·大容量储能·低频稳压
- 钽电解电容
容量范围 核心特点
0.1μF~1000μF 体积小·ESR低
低功耗高阻抗电路·极少用于工业/汽车(短路起火风险)
- 薄膜电容
容量范围 核心特点
10pF~100μF 耐压高·寿命长
高压电路+PFC·IGBT吸收·高频高压电路
四、电容应用电路
RC并联电路
1、信号滤波
R2是NTC就是一个热敏电阻，它的工作温度是负的40摄氏度，到正的125摄氏度
随着温度的变化，热敏电阻的值也会发生变化，ADC接口接Sampling来采集这个热敏电阻两边的电压，通过换算也就得到了当前的温度
在这个电阻的旁边并联了一个电容C1，他的作用就是滤波，首先电容两边的电压不能突变，比如在高频下，这个电容的容抗会比较小，也就是说对信号的阻碍作用比较小，然后信号就会通过电容这个支路，不会再经过电阻了，这就是滤波作用，输出就会更加平滑。
2、加速电路
增大三极管的开关速度
电容隔直流通交流，比如信号VIN有一个突变，有一个尖峰电压，因为电容的容抗和频率是成反比的，那么对于这个高频信号来说，这个电容相当于就是一个短路了，那基极的电流越大，那肯定这个三极管，它的导通速度也就越快，那么导通之后，这个电容也就相当于一个断路了，后续基极的高电平还是通过R1这个分支来维持。
当这个vin是低电平的时候，那这个电容它就要放电，那么C1经过vin，给三极管的EB之间提供的是一个负电压，这个时候就能够快速的截止加速关断
3、储存电荷
再给电容上电充电的时候，这个电阻两端会产生电压，然后电容也会储存一定的电荷，这个主要用于电路当中电源的平滑电压
4、改变波形
RC并联电路还有一个作用可以改变这个波形，电容充放电的时候，肯定会改变信号的波形，通过改变这个电阻和电容的值，也可以改变信号的频率和幅值
