电容是一种存储电能的电子元件，它能够通过充电来存储电能。本文将详细介绍电容的基本原理、分类、选型要点以及购买注意事项，帮助大家更好地了解和使用电容。
电容的基本原理是基于电场的。它由两个平行板组成，中间隔着一层绝缘材料。当两板之间加上电压时，中间的绝缘材料就会产生电场，从而在两板之间存储电能。这个过程就是电容的充电过程。当电压去掉时，电容通过电场继续保持电荷，这个过程就是电容的放电过程。电容的容量大小与两板之间的面积、中间绝缘材料的厚度以及介电常数有关。一般来说，两板之间的面积越大，电容的容量就越大；中间绝缘材料的厚度越小，电容的容量也越大；介电常数越大，电容的容量也会越大。电容的基本单位是法拉（F），表示每秒能够存储或释放的电量。法拉是一个非常大的单位，实际应用中，我们还会使用更小的单位，如毫法拉（mF）、微法拉（μF）和皮法拉（pF）。作为一种储能和滤波元件，电容器用途广泛，门类也极其众多。电容的种类可以从原理上分为无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等；从封装可分为贴片电容和直插电容；从工作电压可分为低压电容、中压电容和高压电容；从结构可分为固定电容器、可变电容器和微调电容器；从电解质可分为有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器和空气介质电容器等；从用途可分为高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器；从制造材料可分为瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等；电容按用途划分：
1、高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。
2、低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。
3、滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。
4、调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。
5、低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。
6、小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
2️⃣不同电容及特性
CBB电容器的绝缘电阻、损耗以及对频率的稳定性等都优于涤纶薄膜电容，仅次于聚苯乙烯电容，但耐热性却优于它。聚丙烯薄膜电容器具有低损耗、高绝缘的特点，特别适宜彩电中带有交流成分的直流和脉动电路中使用，耐压高于400V，因而可适用于彩电电路中某些高、中压电路。该类电容器电容量随着温度的升高而降低（即负的容量温度系数），这种特性刚好与涤纶电容器相反。铝电解电容是一种大容量的电容，它采用电解液作为中间的绝缘材料。其特点是容量大、成本低，但稳定性较差，适用于低频交流电路中。铝电解电容容量范围为0.1μF ～ 22000μF，高脉动电流、长寿命、大容量的不二之选，广泛应用于电源滤波、电源旁路、解藕等场合。薄膜电容是一种小型电容，它采用薄膜材料作为中间的绝缘材料。其特点是容量较小、稳定性好、成本适中，适用于高频、小型化电路中。薄膜电容容量范围为0.1pF ～ 10μF，具有较小公差、较高容量稳定性及极低的压电效应，因此是X、Y 安全电容、滤波、振荡、计频、EMI/EMC 的首选。固态电容是一种无电解液的电容，它采用固态电解质作为中间的绝缘材料。其特点是容量大、稳定性好，但成本较高，适用于高频电路中。固态电容一般用于滤波、振荡、旁路等场合。钽电容容量范围为2.2μF ～ 560μF，低等效串联电阻（ESR）、低等效串联电感（ESL）。脉动吸收、瞬态响应及噪声抑制都优于铝电解电容，是高稳定电源的理想选择。6、陶瓷电容
陶瓷电容是一种小型电容，它采用陶瓷材料作为中间的绝缘材料。其特点是容量小、稳定性好、耐高温，但成本较高，适用于高频、高温电路中。陶瓷电容容量范围为0.5pF ～ 100μF，独特的材料和薄膜技术的结晶，迎合了当今“更轻、更薄、更节能”的设计理念。陶瓷电容一般用于滤波、振荡、定时等场合。
7、超级电容
超级电容容量范围为0.022F ～ 70F，极高的容值，因此又称做“金电容”或者“法拉电容”。主要特点是：超高容值、良好的充/放电特性，适合于电能存储和电源备份。缺点是耐压较低，工作温度范围较窄。
独石电容器是用钛酸钡为主的陶瓷材料，烧结制成的多层叠片状超小型电容器。优点是性能可靠、耐高温、耐潮湿、容量大（容量范围1pF~1μF）、漏电流小等优点，缺点是工作电压低（耐压低于100V）。广泛应用于谐振、旁路、耦合、滤波等。常用的有CT4（低频）、CT42（低频）；CC4（高频）、CC42（高频）等系列。涤纶电容器，是用有极性聚脂薄膜为介质制成的具有正温度系数（即温度升高时，电容量变大）的无极性电容。耐高温、耐高压、耐潮湿、价格低。一般应用于中、低频电路中。常用的型号有CL11、CL21等系列。云母电容器是采用云母作为介质，在云母表面喷一层金属膜（银）作为电极，按需要的容量叠片后经浸渍压塑在胶木壳（或陶瓷、塑料外壳）内构成。稳定性好、分布电感小、精度高、损耗小、绝缘电阻大、温度特性及频率特性好、工作电压高（50V~7kV）等优点 。一般在高频电路中作信号耦合、旁路、调谐等使用。常用的有CY、CYZ、CYRX等系列。纸介电容器是用较薄的电容器专用纸作为介质，用铝箔或铅箔作为电极，经卷绕成型、浸渍后封装而成。电容量大（100pF~100μF）工作电压范围宽，最高耐压值可达6.3 kV。体积大、容量精度低、损耗大、稳定性较差。常见有CZ11、CZ30、CZ31、CZ32、CZ40、CZ80等系列。空气可变电容器电极由两组金属片组成。一组为定片，一组为动片，动片与定片之间以空气作为介质。当转动动片使之全部旋进定片时，其电容量最大，反之，将动片全部旋出定片时，电容量最小。空气可变电容器有单连和双连之分。 优点是调节方便、性能稳定、不易磨损。缺点是体积大。应用于收音机、电子仪器、高频信号发生器、通信电子设备。由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气候环境，一般可在200℃或更高温度下工作，额定工作电压可达500V，损耗tgδ0.0005～0.008。
14、瓷介电容器
穿心式或支柱式结构瓷介电容器，它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小，频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用不能做成大的容量，受振动会引起容量变化特别适于高频旁路。用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现的高频啸叫。用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器，电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激。用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用。用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中，采用这种积分电容电路，可以从场复合同步信号中取出场同步信号。用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号，采用这种微分电容电路，以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。用在补偿电路中的电容器称为补偿电容，在卡座的低音补偿电路中，使用这种低频补偿电容电路，以提升放音信号中的低频信号，此外，还有高频补偿电容电路。用在自举电路中的电容器称为自举电容，常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路，以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。在分频电路中的电容器称为分频电容，在音箱的扬声器分频电路中，使用分频电容电路，以使高频扬声器工作在高频段，中频扬声器工作在中频段，低频扬声器工作在低频段。针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。
15、整流：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。在电路设计中，正确选择电容是非常重要的一步。我们该如何为电路选择一颗合适的电容呢？首先是基于以下几点参数去考虑：如果某电路的工作频率非常高，超过MHz， 而且电路信号强度较弱，此时，叠层陶瓷电容器是最佳的选择。尽管都是滤波和储能充放电， 在工作频率一定时，得考虑到不同种类的电容器的频率特性是否与电路工作频率相符，因为不同种类电容都有自己合适的使用频率范围，所有的电容，随工作或测试频率的增加。电容值会逐渐降低，损耗也会逐渐增加。电容的频率响应是指电容在不同频率下表现的容量和损耗。应根据电路的实际需求选择具有合适频率响应的电容。例如，如果电路中有高频信号处理，就需要选择具有较好频率响应的电容，以保持信号的质量。如果工作频率在中频率段以下，对电容器在不同温度下的参数值一致性要求较高，那么选择固体钽电容可能较合适。有时候，你必须对它们的性能特点有所取舍， 首先一定得清楚某种电容器的哪一方面特点是自己必须选择它的理由。目前，电容器中温度特性最好的是固体钽电容器，某些高压固体钽电容器在-55-+125度的温度区间里容量的变化率可以达到-3-+5%以内。对于航空和宇航电路，电容器必须具有非常出色的温度特性才可以达到使用要求。温度系数是指电容的容量随温度变化的百分比。应根据电路的实际需求选择具有合适温度系数的电容。例如，如果电路的工作温度变化较大，就需要选择温度系数较小的电容，以保持电路的性能稳定。电容温度特性从好到差的排名大致为：钽电容器≥NPO型陶瓷电容器≥固体铝电容器≥液态钽电容器≥云母电容器≥叠层陶瓷电容器[MLCC]≥液体铝电容器。在用电量非常小，工作频率非常高的手机类电子产品上时，即使是漏电流偏大，而ESR较低，产品一般也很难出现质量问题。除非是电容器本身就是废品。当使用在输入和输出功率都较高的电路中时，如电源滤波和放电电路, 电容器不光需要有更低的ESR，还必须具有非常低的漏导电流，否则会导致击穿概率增加和输出的功率波形不能满足要求。由于不同种类电容器的体积电容量不同，因此，设计时必须根据输出功率需求选择足够容量和耐压的电容器。电容的损耗是指电能在通过电容时产生的损失。应根据电路的实际需求选择具有较小损耗的电容。例如，如果电路中有高频信号传输，就需要选择损耗较小的电容，以减少信号损失。使用在滤波电路中时，电容器须承受一定频率和一定幅值的交流电压和交流电流导致的发热冲击。同时，电容器必须承受在开关的瞬间不可避免的直流高电压大电流浪涌。使用在此电路的电容器, 必须选择规格和种类合适的电容器。如果只是考虑到直流耐压足够是远远不够的，同时，你必须考虑到不同电容器具有不同的耐纹波能力。电容器耐纹波能力的排序见下：MLCC≥卷饶式涤纶电容器≥片式氧化铌电容器≥高分子片式钽电容器≥高分子固体片式铝电容器≥以二氧化锰为阴极的片式钽电容器≥液体铝电容器≥液态钽电。对于使用电压较高的电路，一旦出现击穿就可能产生很严重的后果，因此，安全性是首先考虑的因素。耐压是电容能够承受的最大电压。为了保证电路的安全运行，需要根据电路中的实际电压来选择具有合适耐压的电容。一般来说，电容的耐压值应该高于电路中可能出现的最高电压。高压陶瓷电容器的安全性最高，其次是涤纶电容器和高压铝电容器。耐压最低的是高分子电容器和氧化铌电容器。有时候，在销售价格较低的民用一次性消费品上，也大量使用电容器。在价格对利润影响较大的时候，安全性更重要。绝对不能用牺牲安全的方法来选择可靠性不够的电容器。实际上，实践往往都证明过分考虑成本，得到的结果都事与愿违。很多时候，电路信号特点非常复杂, 此时，合理地选择电容器必须建立在您对各种电容器性能特点非常了解的基础上。由于电容厂家具有的电容知识更深，因此，用户可以要求电容器厂家提供更为详细的技术服务。甚至可以要求厂家提供的某类电容器必须通过某项特殊实验。根据电路布局和空间要求选择合适的封装方式和形状。不同的封装方式和形状具有不同的特点和适用场景，需要根据实际情况进行选择。
电容器是所有电子整机设备中，最容易出问题的电子元件，据统计, 在电源电路中，70%以上的故障都与电容直接关联，在高功率性设备中占的比例更高。因此合理的电容选型，可以避免许多质量问题和电路信号问题的出现。有时候，正确的选型甚至比合理的电路设计更重要。选型因此成为复杂电路系统制造工程的一环，必须得到电容生产厂家和电路设计者的共同重视，这一步骤对双方都非常的必要。同时，购买电容时也需要注意一些事项，如选择正规的供应商、查看产品认证等。
