Administrator常用電容器的介紹

李霞

一、電容器的分類

電容器的種類很多，分類方式也多種多樣。

（一）按照電容器的容量是否可調分三大類

固定電容器、可變電容器和微調電容器。

（二）按照介質的不同可以分為以下幾類

有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質電容器等。

（三）按用途分類還可以分為

高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。

二、電容器的用途

近年來，隨著科學技術的不斷更新換代，數碼電子產品推陳出新的腳步越來越快。電容器也必須逐漸朝著多元化、性能化、定制化的方向發展。在現代電容器中，陶瓷電容器、有機隔膜電容器和電解電容器扮演者至關重要的角色。

1.陶瓷電容器

陶瓷電容器的產量占總的電容器產量的50%以上，它是用高介電常數的電容器陶瓷（鈦酸鋇一氧化鈦）擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成。

主要分為陶瓷電容器分為三類：高介電常數型、溫度穩定型和半導型陶瓷電容器。目前在陶瓷電容器中，MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors多層陶瓷片式電容器）的地位越來越重要。片式多層陶瓷電容器件與鉭、鋁電解電容相比，具有低等效電阻、優異噪音吸收、較好的耐脈沖電流性能、外型尺寸小、高絕緣電阻、較好的阻抗溫度特性與頻率特性；并且具有良好的自密封特性，可以有效地避免內電極受潮和污染，顯著提高飛弧電壓和擊穿電壓。MLCC作為基礎電子元器件，在信息、軍工、移動通訊、電子電器、航空、石油勘探等行業得到廣泛應用。MLCC是由印好電極（內電極）的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來，經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層（外電極），從而形成一個類似獨石的結構體。MLCC的容量范圍大致為1pF～100μF，其溫度穩定性高，可生產耐高壓MLCC產品。同時由于MLCC的電介質是無機陶瓷材料高溫燒制外電極均為金屬材料，經燒滲工藝與陶瓷體有極強的附著力。因而MLCC不易受環境條件的影響，長期使用較其它片式電容器更為可靠。當前電容器的應用領域中，10μF以下的場合，大量使用陶瓷電容器，特別在10μF以下，MLCC的使用量占絕大多數。

2.電解電容器

電解電容器的一個電極是用固體或液體電解質構成，電解電容器介質材料為具有單向導電作用的金屬氧化物。另一極為陽極金屬。電解電容器的陰極即是固體或液體電解質。電解電容器與其它類型電容器相比，有許多顯著的區別。電解電容器的工作介質很薄（一般可在10-2～10-3μm），而且極板面積可以擴大，所以其比率電容較其它電容器大，在工作電壓低時尤為突出。由于電解電容器的比率電容大，目前只有它能提供最大的額定電容量。無極性（雙極性）電解電容器采用雙氧化膜結構，類似于兩只有極性電解電容器將兩個負極相連接后構成，其兩個電極分別為兩個金屬極板（均粘有氧化膜）相連，兩組氧化膜中間為電解質。無極性電解電容器通常用于音響分頻器電路、電視機S校正電路及單相電動機的起動電路。有極性電解電容器使用時必須將其陽極接電源正極，其陰極接電源負極，否則會造成漏電流大，致使電容器損壞。有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波，退耦、信號耦合及時間常數設定、隔直流等作用。

電解電容器可以用在電源濾波整流電路、電容分頻電路，還可以用作功率變換器的電源旁路電容器，也可應用于直流鏈和直流支撐，也可作為儲能電容器應用在急劇放電中，還有濾波、溫度補償、計時、調諧等的作用。

3.有機薄膜電容器

有機薄膜電容器是用聚丙烯薄膜、聚酯薄膜（PET）、聚苯疏醚薄膜（PPS）、聚碳酸酯薄膜（PC）、聚苯亞甲萘薄膜（PEN）、聚偏二氟乙烯薄膜（PVPF）等作電介質材料制造的電容器，是性能優、品種多、應用面廣的電子元件之一，經歷了有感式、無感式、金屬化，疊片式、表面安裝等發展歷程。

金屬化薄膜電容器的特點：金屬化薄膜電容即是在聚酯薄膜的表面蒸鍍一層金屬膜代替金屬箔做為電極，因為金屬化膜層的厚度遠小于金屬箔的厚度，因此卷繞后體積也比金屬箔式電容體積小很多。金屬化膜電容的最大優點是“自愈”特性。所謂自愈特性就是假如薄膜介質由于在某點存在缺陷以及在過電壓作用下出現擊穿短路，而擊穿點的金屬化層可在電弧作用下瞬間熔化蒸發而形成一個很小的無金屬區，使電容的兩個極片重新相互絕緣而仍能繼續工作，因此極大提高了電容器工作的可靠性。金屬化薄膜電容器雖有上述巨大的優點，但與金屬箔式電容相比，也有如下兩項缺點：一是容量穩定性不如箔式電容器，這是由于金屬化電容在長期工作條件易出現容量丟失以及自愈后均可導致容量減小，因此如在對容量穩定度要求很高的振蕩電路使用，應選用金屬箔式電容更好。另一主要缺點為耐受大電流能力較差，這是由于金屬化膜層比金屬箔要薄很多，承載大電流能力較弱。

隨著全球電子產品的高速發展，有機薄膜電容器向著小型化、高頻化、高溫化、高 dV/dt、小體積高比容、高儲能密度以及高可靠性等方向發展。這是未來有機薄膜電容器的發展趨勢和挑戰。其中小體積高比容電容器和高儲能密度電容器，將是未來有機薄膜電容器產品銷量主要的增長方向。

三、結語

目前國內電容器正在蓬勃發展，各式各樣的新型電容器層出不窮，逐漸豐富著電容器家族，未來電容器的應用將越來越廣泛。興趣是最好的老師，學生感興趣的課堂應該是最有效的課堂。多介紹一些物理知識在生產生活中的應用，對學生提高學習物理的成就感和實用性還是很有幫助的。有助于學生更加熱愛物理，這樣才能更好的學習物理。