【導(dǎo)讀】電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制等各方面。雖然我們經(jīng)常接觸或者聽到電容器的相關(guān)概念，但對(duì)電容器并不是十分了解。以下總結(jié)了六條大多數(shù)人比較困惑，幫你解開這些問(wèn)題。
1、鉭電容器的可靠性高，為什么使用時(shí)必須大幅度降額？
鉭電容器可靠性高指的是它在穩(wěn)定的工作或?qū)嶒?yàn)條件下，即使經(jīng)過(guò)10年以上的時(shí)間，它的基本電性能幾乎沒(méi)有任何變化。特別是漏電流一直可以保持非常低的水平。 不像其它電容器，隨時(shí)間延長(zhǎng)，其基本性能會(huì)逐漸劣化。
在具體使用中，由于某些電路存在較高的交流紋波和較高的直流浪涌，開關(guān)時(shí)實(shí)際加在電容器上的電壓會(huì)在非常短的時(shí)間內(nèi)（一般小于1微秒）躍升到超過(guò)電容器的額定電壓， 因此，實(shí)際使用時(shí)，必須根據(jù)電路中存在的浪涌高低，為電容器的最高使用電壓預(yù)留出余量。而在使用鉭電容器的基本電路中，特別是濾波電路，存在上述的浪涌是一個(gè)基本的電路現(xiàn)象，因此，盡管鉭電容器的可靠性較高，使用在上述電路中也必須大幅度降額使用才可以達(dá)到較高的可靠性。
2、“陶瓷電容器不容易失效，可靠性高”
由于疊層間電感會(huì)互相抵消，高頻時(shí)容量變化較小，而且高頻阻抗小；加上無(wú)極性，耐紋波能力好，這些突出特點(diǎn)使陶瓷電容器在使用到高頻電路和交流信號(hào)電路中時(shí)沒(méi)有什么對(duì)手。
不過(guò)，在中低頻使用時(shí)，如果對(duì)該產(chǎn)品的溫度特性要求高，陶瓷電容器特別是MLCC疊層陶瓷電容器并不是最好的選擇。從可靠性上講，其可靠性比鉭電容器和氧化鈮電容器低至少一個(gè)數(shù)量級(jí)；使用在脈沖充放電電路，其過(guò)小的體積和容量比和溫度特性將不是鉭和氧化鈮電容器的對(duì)手。
另外，疊層陶瓷電容器焊接后的裂紋問(wèn)題一樣可以導(dǎo)致電路失效，同時(shí)查找困難。而且其失效比例遠(yuǎn)高于鉭電容器。
3、忽視紋波電流對(duì)電容器可靠性的影響
當(dāng)使用有極性的電解電容器時(shí)，大家都對(duì)使用電壓和額定電壓很敏感，對(duì)容量可以根據(jù)需要直接選擇；而對(duì)電路中存在的紋波對(duì)電路可靠性的影響普遍認(rèn)識(shí)不夠。紋波電流實(shí)際上是指直流電路中不可避免存在的交流電流。對(duì)于有極性的電容器和電路中的管子及其它功率性器件，在通過(guò)的紋波電流和電壓較高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的熱量和功率損耗。如果紋波過(guò)高，非常容易導(dǎo)致使用或工作溫度較高時(shí)元件出現(xiàn)突然失效。
由于某電容器的自有電阻和體積是一定的，因此，當(dāng)通過(guò)紋波時(shí)其產(chǎn)生的熱量的散發(fā)平衡點(diǎn)不同，換句話，不同規(guī)格的產(chǎn)品能夠耐受的交流紋波值不一樣。當(dāng)電路中存在的交流紋波值過(guò)高時(shí)，電容器會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間工作環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，甚至?xí)l(fā)生爆炸。
直流控制電路中存在交流紋波值的高低取決于前級(jí)變壓器或整流器質(zhì)量的高低， 對(duì)于使用在開關(guān)電源電路中的電容器，可靠性影響與使用電壓高低一樣是致命的。 對(duì)于電源模塊需要其它用戶提供的使用者，必須給予足夠的重視。否則，電容器會(huì)出現(xiàn)''莫名其妙''的失效。對(duì)于外購(gòu)的電源模塊輸出交流紋波大小的要求要盡可能高，絕對(duì)不能忽視此參數(shù)高低對(duì)電路安全性的要求。
4、體積小的電容器比體積大的電容器好？
在對(duì)安裝面積和重量有明顯要求的電路，有些設(shè)計(jì)者喜歡使用電壓和容量一定的體積最小的產(chǎn)品。 實(shí)際上，在容量和電壓一定時(shí)，體積大的產(chǎn)品的ESR值要更低，耐壓余量更大，在生產(chǎn)體積受到嚴(yán)格限制的產(chǎn)品時(shí)，其可靠性肯定低于體積較大的產(chǎn)品。
如果電路使用電壓非常低，而且峰值電流較小，例如個(gè)人隨身用的手機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)，必須使用體積和質(zhì)量盡可能小的電容器進(jìn)行設(shè)計(jì)。在功率較的控制設(shè)備上使用時(shí)，如果安裝面積足夠，選擇體積較大的產(chǎn)品將具有更高的可靠性是肯定的。
5、容量選擇不合適
在電壓和體積確定后，如果選擇容量更大的產(chǎn)品，其濾波特性將更好，而且抗浪涌能力更高。只是信號(hào)響應(yīng)速度稍慢一點(diǎn)點(diǎn)。在開關(guān)電源電路使用的電容器，如果可以使用100UF的就不要使用68UF的產(chǎn)品，電路可靠性將更高。對(duì)于充放電電路使用的電容器，這一點(diǎn)更為重要。
在電路設(shè)計(jì)選型前，設(shè)計(jì)者應(yīng)該盡可能對(duì)各種不同性能特點(diǎn)的電容器的優(yōu)缺點(diǎn)研究的透徹一點(diǎn)，不同種類的電容器具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，如果想保證設(shè)計(jì)的電路不出現(xiàn)意外的問(wèn)題，對(duì)元件性能的研究和了解就是必須的。任何電子元件的可靠性都與具體的使用條件息息相關(guān)，電容器的性能特點(diǎn)與電路特點(diǎn)匹配時(shí)電容器的可靠性才可以保證。不要企望自己設(shè)計(jì)選型存在問(wèn)題時(shí)該電容器的可靠性還可以達(dá)到您的要求。
6、外國(guó)的比中國(guó)的好
不可否認(rèn)，中國(guó)的電子元件生產(chǎn)技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家存在明顯差距，但差距并不是在所有的規(guī)格和型號(hào)上都一樣，這些年，經(jīng)過(guò)引進(jìn)和自主開發(fā)，國(guó)內(nèi)的很多高技術(shù)產(chǎn)品的性能都已經(jīng)達(dá)到世界水平。電子元件也一樣，進(jìn)步速度非常快。很多類電子元件的質(zhì)量實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平。況且現(xiàn)在的電子元件散貨市場(chǎng)上幾乎完全被國(guó)外的假貨充斥，質(zhì)量良莠不齊。如果直接從正式的生產(chǎn)廠家訂貨，質(zhì)量還是可以保證的。
