在前面的教程中，我們了解了電容器的實(shí)際構(gòu)造以及與標(biāo)準(zhǔn)電容器相關(guān)的不同技術(shù)方面。現(xiàn)在讓我們討論不同類(lèi)型的商用電容器以及與它們相關(guān)的實(shí)用技術(shù)規(guī)范。這將極大地幫助為給定應(yīng)用選擇合適的電容器。電容器根據(jù)其使用的介電材料分類(lèi)如下：
1) 紙
2) 云母
3) 塑料薄膜
4) 玻璃
5) 陶瓷
6) 電解
7) 半導(dǎo)體
8) 可變
紙質(zhì)電容器
紙質(zhì)電容器是最早的電容器類(lèi)型之一。它們是通過(guò)將浸有礦物油的紙放在兩張鋁箔之間制成的。將整個(gè)組件卷起來(lái)，將導(dǎo)線(xiàn)連接到鋁箔上，然后將組件封裝在圓柱形紙板箱中并用蠟密封。
紙質(zhì)電容器體積龐大，幾乎已被塑料薄膜電容器取代。它們?nèi)匀豢梢栽谀承╇姎鈶?yīng)用中找到——大多數(shù)吊扇和空氣冷卻器仍然使用紙電容器。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
云母和金屬化云母電容器
云母電容器使用云母片作為電介質(zhì)，通常構(gòu)造為多板電容器。各種云母電容器使用銀墨云母片作為電介質(zhì)，以更好地抵抗水分和電離。云母電容器以低公差（低至 1%）、低運(yùn)行損耗（耗散因數(shù) 0.001%）、高品質(zhì)因數(shù)和高頻穩(wěn)定性而著稱(chēng)。然而，這些電容器與其電容成正比，體積相當(dāng)大。云母電容器具有以下技術(shù)指標(biāo)：
塑料薄膜電容器
薄膜電容器包括許多使用不同塑料作為介電材料的電容器系列。它們幾乎已經(jīng)取代了音頻、無(wú)線(xiàn)電電路和在中低電壓下運(yùn)行的電路中的紙質(zhì)電容器。薄膜電容器中一些常用的塑料包括聚碳酸酯、聚酯 (PET)、聚丙烯 (PP)、聚苯乙烯、聚砜、聚對(duì)二甲苯、Kapton 聚酰亞胺、特氟龍 (PTFE 氟碳化合物) 和金屬化聚酯 (金屬化塑料)。這些電容器具有各種幾何形狀，例如橢圓形或圓形包裹和填充、矩形環(huán)氧樹(shù)脂外殼、圓形環(huán)氧樹(shù)脂外殼、金屬密封矩形或圓形外殼以及徑向或軸向引線(xiàn)。下面介紹了一些流行的塑料薄膜電容器系列。
1) 聚碳酸酯 (PC) 薄膜——這些電容器以使用壽命長(zhǎng)、在很寬的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行損耗低而著稱(chēng)，幾乎可以取代聚碳酸酯電容器。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
2) 聚酯 (PET) 薄膜——這些電容器因其低成本和小尺寸而廣受歡迎。在直流和低頻交流應(yīng)用中，它們大多取代了金屬化塑料和聚苯乙烯電容器。這些電容器可用于高達(dá) 60,000 V 的電壓，但由于在高溫和頻率下會(huì)產(chǎn)生顯著的運(yùn)行損耗，因此不建議用于高功率應(yīng)用。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
3) 聚丙烯 (PP) 薄膜——這些是最流行的塑料薄膜電容器，以低溫度系數(shù)、低運(yùn)行損耗、低吸濕性以及在高溫和高功率下的穩(wěn)定性而著稱(chēng)。然而，這些電容器容易因瞬態(tài)過(guò)電壓和電壓反轉(zhuǎn)而損壞和擊穿。它們具有以下技術(shù)規(guī)格：
4) 聚苯乙烯 (PS) 薄膜——這些電容器以其窄電容和高穩(wěn)定性而著稱(chēng)，正在迅速被 PET 電容器取代。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
5) 聚砜薄膜——聚砜電容器類(lèi)似于聚碳酸酯電容器，以其熱穩(wěn)定性著稱(chēng)。這些電容器的制造商有限，不易獲得。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
6) Kapton 聚酰亞胺薄膜——這些電容器具有最高的介電強(qiáng)度，工作溫度可高達(dá) 250°C。然而，這些高成本電容器不適合射頻應(yīng)用。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
7) 聚四氟乙烯 (PTFE) 薄膜——這些笨重且昂貴的電容器以其低運(yùn)行損耗、寬溫度范圍和在關(guān)鍵應(yīng)用中出色的穩(wěn)定性而聞名。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
8) 金屬化塑料——這些電容器是 PET、PP、PEN、PPS 和 Teflon 電容器的改進(jìn)型。與非金屬化塑料版本相比，它們的尺寸更小。這些電容器的唯一限制是它們的低紋波電流額定值。
9) 箔——這些是 PP、PET 和 Teflon 電容器的箔膜版本。這些以脈沖穩(wěn)定性和更好的紋波電流額定值而聞名。
存在許多其他類(lèi)型和變體的塑料和塑料薄膜電容器，包括基于薄膜的電力電容器。流行的基于薄膜的電力電容器包括金屬化紙電容器、紙膜/箔（牛皮紙）電容器、金屬化聚丙烯（單面或雙面金屬化 PP）電容器、PP 薄膜/箔電容器和 MKV 電源（聚丙烯作為金屬化紙之間的電介質(zhì)）作為導(dǎo)體）電容器。
玻璃電容器
這些昂貴的電容器以其在極端環(huán)境條件下的穩(wěn)健性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性而聞名。它們甚至可以抵抗核輻射，最適合軍用級(jí)應(yīng)用。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
陶瓷電容器
陶瓷電容器是指范圍廣泛的電容器，如圓盤(pán)電容器、MLC（多層陶瓷）電容器和 SMD 電容器。這些電容器的成分因制造商而異。制造陶瓷電容器的一些常用材料包括鈦酸鍶、氧化鈦、鈦酸鋇等。電子工業(yè)聯(lián)盟 (EIA) 將陶瓷電容器分為以下三類(lèi)：
1 類(lèi)陶瓷電容器——這些是最好的陶瓷電容器，具有最低的公差、熱穩(wěn)定性和低運(yùn)行損耗，最適合高頻應(yīng)用。這些電容器由氧化鈦和鎂、鈷、鈣、鋅、鈮等其他添加劑組成。這些電容器有自己的 EIA 代碼，用于指定其標(biāo)稱(chēng)電容和公差。這些電容器具有 5 到 150 的高介電常數(shù)。1 類(lèi)陶瓷電容器的所有優(yōu)勢(shì)都體現(xiàn)在其尺寸成本上。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
2 類(lèi)陶瓷
– 2 類(lèi)陶瓷電容器不如 1 類(lèi)電容器穩(wěn)定和準(zhǔn)確。然而，這些電容器與后者相比更小。它們也有自己的 EIA 代碼來(lái)指定它們的電容和公差。這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
3 類(lèi)陶瓷
– 這些電容器是陶瓷電容器中最不穩(wěn)定和最不精確的，具有非線(xiàn)性溫度依賴(lài)性、電壓依賴(lài)性和高運(yùn)行損耗等其他缺點(diǎn)。它們的壽命很短，不能承受高壓。然而，它們具有高介電常數(shù)（高達(dá) 50,000）并且非常緊湊（只有幾毫米的尺寸）。其他類(lèi)型的電容器已經(jīng)取代了 3 類(lèi)電容器，EIA 不再對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
電解電容器
電解電容器是極化電容器，每單位體積提供高電容。由于這些電容器是極化的，因此必須將它們連接到具有正確極性的電路中。它們有一個(gè)端子作為陽(yáng)極，一塊涂有金屬氧化物的金屬板；液體或固體電解質(zhì)用作陰極。當(dāng)直流電流流過(guò)電解電容器時(shí)，金屬板會(huì)因電解而開(kāi)始氧化。在其上沉積一層薄薄的絕緣金屬氧化物層，這是一種電介質(zhì)。金屬氧化物層非常薄，因此每單位體積的電容非常高。通常，這些電容器旨在最大化陽(yáng)極的表面積。
當(dāng)反接這些電容器時(shí)，電解液會(huì)釋放出氣體，氣體在電容器的密封體內(nèi)膨脹并可能導(dǎo)致爆炸。這些電容器具有很大的漏電流，這使得它們不適用于許多應(yīng)用。電解電容器分為以下三個(gè)系列：
1) 鋁電解電容器——這些電容器使用鋁箔作為陽(yáng)極，使用氧化鋁作為介電介質(zhì)。它們可以含有乙二醇、二甲基乙酰胺、γ-丁內(nèi)酯或二甲基甲酰胺作為液體電解質(zhì)，二氧化錳或?qū)щ娋酆衔镒鳛楣腆w電解質(zhì)。
這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
2) 鉭電解——這些電容器使用鉭作為陽(yáng)極，使用氧化鉭作為介電介質(zhì)。它們可以使用硫酸、二氧化錳或?qū)щ娋酆衔镒鳛殡娊庖海⑶腋叨瓤煽俊⒏咝冶蠕X電解類(lèi)型更小。由于其穩(wěn)定性和可靠性，它們經(jīng)常用于軍事應(yīng)用。
這些電容器具有以下技術(shù)規(guī)格：
3) 鈮電解電容器——這些電容器使用鈮作為陽(yáng)極，使用五氧化二鈮作為電介質(zhì)，使用二氧化錳或?qū)щ娋酆衔镒鳛殡娊赓|(zhì)。
它們以 SMD 電容器的形式提供，并具有以下技術(shù)規(guī)格：
半導(dǎo)體電容器
半導(dǎo)體電容器是通過(guò)形成夾在半導(dǎo)體材料之間的氧化物層圖案在集成電路上制造的納米級(jí)電容器。這些電容器被封裝為電容器陣列，主要用于存儲(chǔ)器和處理器 IC。它們的微小電容可以處理低的脈動(dòng)直流電壓。
可變電容器
可變電容器的電容可以通過(guò)改變導(dǎo)電板之間的距離或通過(guò)改變重疊板之間的相互表面積來(lái)改變。
可變電容器的常見(jiàn)類(lèi)型有以下幾種：
1) 可變空氣（氣隙微調(diào)器）——這些可變電容器有一組可旋轉(zhuǎn)的極板稱(chēng)為轉(zhuǎn)子，還有一組固定的極板稱(chēng)為定子。通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制軸改變板之間的距離或表面積來(lái)改變電容。這些電容器的電容從幾皮法到 000 皮法，額定電壓高達(dá)數(shù)千伏。這些非極化電容器通常用于射頻和音頻電路。變?nèi)荻O管幾乎已經(jīng)取代了這些電容器。
2) 陶瓷微調(diào)器——1 類(lèi)陶瓷電容器設(shè)計(jì)用于提供可變電容。它們旨在設(shè)置不需要經(jīng)常更改的電容。它們的電容從幾皮法到 200 皮法不等。由于它們的非極化，它們可以處理低到中等電壓，并且通常與空氣可變電容器一起使用。
3) 同軸——這些是傳輸線(xiàn)電容器，在同軸傳輸線(xiàn)的內(nèi)管和外管之間提供電容。它們的電容可以通過(guò)將內(nèi)管滑入或滑出外管來(lái)改變。這些電容器用于射頻電路，電容從幾皮法到 100 皮法不等。
4) 氣隙調(diào)諧——這些是圓形或?qū)?shù)可變電容器，使用轉(zhuǎn)子和定子作為導(dǎo)體，使用空氣作為電介質(zhì)。這些笨重且昂貴的可變電容器用于商業(yè)電氣設(shè)備。
5) 真空調(diào)諧——類(lèi)似于氣隙調(diào)諧電容器，使用真空作為介電介質(zhì)。這些笨重且昂貴的可變電容器用于高功率射頻應(yīng)用。
6) SF 6氣體填充調(diào)諧——這些電容器類(lèi)似于氣隙調(diào)諧電容器，使用 SF 6氣體作為電介質(zhì)以提高效率和降低損耗。
下一篇文章將討論為給定應(yīng)用選擇電容器并閱讀電容器封裝。
