2月** 動態激勵計畫
市場上的電容器種類繁多，令人眼花繚亂。 常見的電容器型別包括陶瓷電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器、薄膜電容器等。 這些電容器中的每乙個都有自己的優點、特點和應用。 對於工程師和電子愛好者來說，了解各種電容器的效能和應用至關重要。 只有了解每個電容器的特性，才能根據實際需求選擇最合適的電容器，並達到最佳效能。上一篇關於電容器的文章：
深入了解電容器 1：電容器的基本介紹。
下面給出了不同型別電容器的符號及其替代符號。
電容器型別：帶符號的極性和非極性電容器
電容器的種類
不同型別的電容器根據其尺寸、形狀和材料進行分類。 下面給出了不同型別電容器的詳細資訊。
從可變電容的角度來看，電容器主要有兩種型別是固定電容器和可變電容器。
顧名思義，固定電容器具有固定的電容值。 它無法更改。 固定電容器又分為兩種型別，即極性電容器和非極性電容器。
極化電容器或極化電容器是端子（電極）極化的電容器; 正面和負面。
正極端子應接在電源的正極端子上，負極端子應接在負極端子上。 反轉極性會損壞電容器。 這些型別的電容器僅用於直流應用。
極性電容器又分為兩種型別：
1.1.1.電解電容器。
1.1.2.超級電容器。
電解電容器。
電解電容器是一種極性電容器，它使用電解質作為其電極之一來維持重電荷儲存。 它由兩塊金屬板組成，其陰極（陽極）板通過陽極氧化覆蓋著絕緣氧化層。 該絕緣層充當電介質。 電解液用作第二端子陰極。 電解質可以是固體、液體或氣態材料。
這些電容器具有 1 F 至 47000 F 的高電容值。 它們僅用於直流電路。
電解電容器分為三個系列。
1.1.1.1.鋁電解電容器。
1.1.1.2.鉭電解電容器。
1.1.1.3.鈮電解電容器。
鋁電解電容器。
在鋁電解電容器中，使用的電極由純鋁製成。 然而，陽極（陰極）電極通過形成氧化鋁絕緣層（Al2O3）進行陽極氧化。 電解質（固體或非固體）放置在陽極的絕緣表面上。 從技術上講，這種電解質充當陰極。 第二個鋁電極放置在電解液的頂部，電解液充當其與電容器負極端子的電氣連線。
根據它們的電解質，它們分為兩種亞型。
1.非固態或溼鋁電解電容器。
2.固體鋁電解電容器。
1）非固態鋁電解電容器。
非固態鋁電解電容器使用液體或凝膠電解質。 它們由兩片鋁箔製成，中間有一張紙，中間浸漬有液體或凝膠狀電解質。 陽極鋁箔被氧化形成（Al2O3）電介質。 陰極箔用於電解質的電接觸。 雖然，陰極箔具有由空氣形成的天然氧化層，這增加了其電容。
常用的非固體電解質有：
硼砂（乙二醇和硼酸） 它們在最高溫度為 105° C 至 85°C 時的最大額定電壓為 600 V。
有機溶劑，如二甲基甲醯胺 （DFM）、二甲基乙醯胺 （DMA） 或丁內酯。 它們具有相對較高的額定溫度 （GBL） 和洩漏電流。
含溶劑水的含水量高達70%，以其低ESR（有效串聯電阻）和低成本而聞名。
中間有紙的鋁箔纏繞在一起。 它們浸漬在電解質中，然後覆蓋在鋁製外殼中。
的優點和缺點：
優勢。 便宜的。
一種自癒機制，其中在施加電壓時形成新的氧化物形式。
缺點。 由於蒸發，它會隨著時間的推移而變乾，從而降低可靠性。
ESR 隨時間推移而增加。
僅適用於直流電路。
它們對機械應力很敏感。
應用。 功率因數校正。
用於相機的閃光燈電容器。
I o 交流電源中的濾波器。
耦合、解耦。
2）固態鋁電解電容器。
具有與溼電解電容器相同的結構設計，但它們使用固體電解質，例如;
二氧化錳（mnO2）。
聚合物電解質。
混合電解質（固體聚合物與液體）。
陽極氧化後，電解液夾在兩片鋁箔之間。 然後將它們摺疊在一起，以獲得珍珠樣式或以放射狀圖案纏繞。
的優點和缺點。
優勢。 由於電解液的乾燥性質，沒有蒸發。
它們的壽命更長。
它們的 ESR 較低。
缺點。 它們很貴。
除混合聚合物電容器外，沒有自癒機制。
應用。 它們的應用類似於非固體電解電容器。
鉭電解電容器。
這種型別的電解電容器使用鉭金屬作為陽極電極。 鉭托盤被氧化形成絕緣氧化層，充當電介質。 該托盤浸入電解質（固體或液體）中。 電解質充當陰極。 然而，在電解質的頂部塗有一層石墨和銀，用於陰極電氣連線。
由於其薄的氧化層，與其他電解電容器相比，鉭電容器的單位體積電容更高。 它們的尺寸較小。
根據其電解液的狀態，它們分為兩類：溼鉭或非固體鉭電解電容器和固體鉭電解電容器。
1）溼鉭或非固態鉭電解電容器。
溼鉭電容器使用硫酸等液體電解質，因為氧化鉭層是惰性和穩定的。 與其他電解電容器相比，這些電容器可以在高達 630 V 的相對較高的電壓下工作，洩漏電流最低。
2）固體鉭電解電容器。
固體鉭電容器使用固體電解質，例如二氧化錳 （mnO2） 或聚合物。
二氧化錳（mnO2）電解質高度穩定，而聚合物電解質的電導率會隨著時間的推移而變差。
鉭電容器的應用。
由於單位體積的電容高，它可以取代因元件密集包裝而導致溫度公升高的鋁電解電容器。
它們因其高質量的結果而被用於醫療電子產品。
由於其低漏電流，它們用於取樣和保持電路。
最常見的應用是計算機電源中的濾波，因為它體積小，可靠性高。
的優點和缺點：
它們具有小尺寸和高電容可供選擇。
它非常穩定可靠，具有自癒性，因此具有更長的使用壽命。
它可以在-55°C至+125°C的寬溫度範圍內工作。
它們很貴。 它們不能承受反向電壓。
鈮電解電容器。
在鈮電解電容器中，陽極由鈮鈮製成。 經陽極氧化氧化形成五氧化二鈮絕緣。 該層充當電介質。
鈮電解電容器中使用的電解液是固體，即二氧化錳或聚合物電解質。 該電解質覆蓋陽極表面。 電解質充當陰極。
在電解液頂部放置一層石墨和銀，用於陰極端子的電接觸。
超級電容器。
超級電容器也稱為超級電容器或超級電容器。 超級電容器是一種極化電容器，具有非常高的電容但額定電壓很低。
這些型別的電容器可以比電池更快地提供充電，並且每單位體積比電解電容器儲存更多的電荷。 這就是為什麼在電池和電解電容器之間考慮它的原因。
超級電容器的電容範圍為 100 F 至 12000 F，額定電壓約為 25 V 至 27 v。
超級電容器的結構與電解電容器的結構有些相似。 它們由金屬箔（電極）製成，每一層都塗有活性炭。 這些箔片夾緊中間的分離器。 隔膜是一種離子滲透膜，例如石墨烯（用於現代超級電容器），可在電極之間提供電解質離子的絕緣和交換。
隨後，這些箔被摺疊成矩形或捲成圓柱形並放置在鋁外殼中。 然後用電解質浸漬它，電解質富含離子並在電極之間傳導離子。 然後密封外殼。
超級電容器使用靜電雙電層電容器 （EDLC） 或電化學偽電容器，或兩者兼而有之，稱為混合電容器，來儲存電荷。 因此，超級電容器分為上述這些型別。
靜電雙電層電容器（edlc
它是一種超級電容器，將電荷靜電儲存在雙電層中。 電極由活性炭製成。 當電壓施加到其電極上時，會形成兩層電荷。 電極表面出現一層，導致電解液中出現另一層極性相反的層**。 這兩層由溶劑分子的極化單層隔開。 它被稱為亥姆霍茲飛機。
電極和電解質之間沒有電荷轉移，這會導致化學變化。 因此，電荷不儲存在化學鍵（電化學）中。 相反，離子之間存在靜電力，因此EDLC以靜電方式儲存電荷。
電化學贗電容器
這是一種超級電容器，通過電解質和電極之間的電荷轉移來儲存能量，也稱為法拉第電子電荷轉移。 因此，它們以電化學方式儲存電荷。
這是一種非常快速的可逆氧化還原反應，其中在充電過程中乙個電極被還原，另乙個電極被氧化，反之亦然。
法拉第電子電荷轉移發生在雙電層電容器中。 離子通過亥姆霍茲的內層流向電極。 離子和電極之間的電荷轉移會產生電容，稱為贗電容。 其電容比雙電層電容器高100倍。
當離子將電荷轉移到電極時，它們會在電極表面熔化（吸附）。 離子和電子之間沒有化學反應，因為只發生電荷轉移。
偽電容器的電極摻雜活性炭和過渡金屬氧化物（mNO2、IRO2）的導電聚合物，以提供多孔和海綿狀結構。 其結構設計與EDLC相似。
混合超級電容器
混合超級電容器使用兩種型別的電極同時使用EDLC和偽電容器的技術。 一種電極用於雙電層電容器，例如活性炭（通常用作陰極）。 另乙個電極用於偽電容。
混合超級電容器的例子是鋰離子電容器。 其陽極端子由石墨製成，在生產過程中摻雜鋰離子，與其他超級電容器相比，其輸出電壓更高。 其最大電壓可達 38 v。
陰極在其側面形成雙電層電容，陽極形成偽電容（法拉第準電容）。 陰極和陽極之間使用隔板來防止它們之間的電接觸。
混合電容器具有高能量密度、高功率密度和高可靠性。
超級電容器的應用。
現代技術在超級電容器中有許多應用。 其中一些如下。
充電式電動螺絲刀，可在幾分鐘內充電。
數位相機中的LED手電筒。
用於穩定膝上型電腦和手持裝置等的電源。
不間斷電源 （UPS），用於取代電解電容器組。
非極性或非極化電容器是一種在端子上沒有固定極性的電容器。 它們可以在電路中以任何方式使用。 由於其非極化端子，它們可用於直流和交流電路。
它們比極化電容器便宜，但它們具有低電容和從幾伏到幾千伏的高額定電壓範圍。
非極性電容器有三種型別。
1.2.1.陶瓷電容器。
1.2.2.雲母電容器。
1.2.3.薄膜電容器。
陶瓷電容器。
顧名思義，陶瓷電容器是一種非極性電容器，其中使用的電介質是陶瓷材料。
它由兩層金屬製成，通常是鎳和銅，以陶瓷材料為電介質。 這些交替層相互堆疊以提供高電容值。
陶瓷介電層的最小厚度約為05 m（隨著容量的增加，厚度越來越小）。 電容器的額定電壓取決於其介電強度。 此外，端子連線到電極，電容器上覆蓋著陶瓷保護層，以保護它們免受潮濕。
陶瓷電容器有不同的形狀和樣式。
陶瓷圓盤形狀：最常用的陶瓷電容器型別，陶瓷圓盤夾在帶有通孔端子的電極之間。
MLCC：多層陶瓷晶元呈矩形，金屬和陶瓷材料交替使用，表面貼裝端子。
陶瓷電容器的引數取決於陶瓷電介質的不同成分。 因此，它們分為四類。
部分類陶瓷
1 類陶瓷電容器使用二氧化鈦等電材料 （TiO2）。它們在最穩定的電壓和溫度下最準確。 他們的損失最低。 其電容值不取決於施加的電壓。 他們不會變老。
1 類陶瓷電容器的體積效率非常低（在大空間內電容低），因此電容值低。 這是由於順電材料的低磁導率。
它們用於電容穩定性和低損耗最重要的應用，例如諧振電路。
部分類陶瓷
2 類陶瓷電容器使用鐵電材料和其他新增劑作為電介質。 與 1 類陶瓷電容器相比，它具有高磁導率和相對較高的體積效率。 它們比 class1 小得多。
它們具有較低的精度和穩定性，並且電容與溫度呈非線性關係。 此外，其電容值隨施加的電壓而變化，並且會隨著時間的推移而老化。
這些型別的電容器用於不需要電容穩定性的耦合、去耦和旁路應用。
部分類和部分類
3 類，也稱為勢壘陶瓷電容器，使用比 2 類具有更高磁導率的電介質。 這就是為什麼它們具有更好的容積效率但電氣引數最差的原因。
它的電容隨溫度非線性變化，裕量非常高。 此外，這取決於施加的電壓。 它的穩定性和準確性最差，損耗非常高。 它們會隨著時間的推移而老化。
在現代電子產品中，它們被認為是過時的，相反，2類陶瓷電容器是首選。 Class 4 的引數比 Class 3 差，而且它們今天也已經過時了。
雲母電容器。
雲母電容器，顧名思義，是一種非極性電容器，它使用雲母（一種化學惰性和穩定的材料）作為電介質。
雲母電容器有兩種型別。
1.2.2.1.鉗位雲母電容器。
1.2.2.2.銀雲母電容器。
鉗位雲母電容器。
這些型別的電容器在 20 世紀初被使用。 它們由雲母和金屬箔片（通常是銅）製成。 這些片材和箔片相互堆疊並夾緊。 然後將它們封裝在絕緣材料中。
鉗位雲母電容器的公差和穩定性比其他電容器差，因為雲母表面不平整光滑。
如今，它已經過時，取而代之的是下面討論的銀雲母電容器。
銀雲母電容器。
與鉗式雲母電容器不同，銀雲母電容器由兩面塗有金屬（銀電極）的雲母片製成。 將多個層新增在一起以增加其電容。 然後將其浸入絕緣體環氧樹脂中，以防止潮濕和空氣等。
它們非常穩定，損耗低。 它們的耐受性很低，約為 + - 1%。 它的電容對施加的電壓影響不大。 該封裝可保護電極免受腐蝕。 因此，它們可以保持更長的使用壽命。
與陶瓷電容器相比，它們價格昂貴且體積龐大。 它可以在 100 V 至 10 kV 的重電壓範圍內工作，電容範圍為 47 PF 至 3000 PF。
由於其高電壓和功率處理能力，它們仍用於現代電子電路，例如射頻廣播發射器、放大器、高壓逆變器和諧振電路等。
薄膜電容器：
薄膜電容器，也稱為聚合物薄膜電容器或塑料薄膜電容器，是一種使用紙作為電介質的非極性電容器，通常由塑料製成。
其結構配置為兩種型別或格式。
金屬化電容器。
薄膜箔電容器。
金屬化電容器。
金屬化電容器是那些使用金屬化介電膜的電容器，它是通過在介電膜上沉積金屬層製成的。 使用的金屬可以是鋁或鋅。
這種配置具有自癒特性，並且薄膜可以纏繞在一起以實現高達 100uF 的電容。
電影箔電容器
這種型別的電容器是通過用金屬箔夾緊介電薄膜來構成的。 金屬通常是鋁，用作電極。
這種型別的配置使電容器能夠處理高浪湧電流。
薄膜電容器根據介電膜的型別分為不同型別的電容器。
紙電容器
它是第乙個使用油浸紙作為鋁箔之間的電介質的薄膜電容器。
紙膜箔電容器的主要缺點是它們會吸收水分，隨著時間的推移會降低其效能。 它們非常笨重。
今天，金屬化紙膜被用作具有自癒特性的電介質。 該紙與聚丙烯薄膜結合，以提高其額定電壓並改善其效能。
一種電力電容器，它使用紙作為電介質，並充滿油以填充氣隙，從而增加其擊穿電壓。
聚酯pet薄膜或聚酯薄膜電容器
聚酯薄膜電容器，也稱為商品名聚酯薄膜電容器，使用由聚對苯二甲酸乙二醇酯 （PET） 製成的電介質，這是一種熱塑性極性聚合物。 它們也可用於金屬化薄膜和薄膜箔結構。
它的防潮性使電容器無需塗層即可使用。 其高磁導率和介電強度提供了高容積效率。 但是，其電容溫度係數略高於其他薄膜電容器。 它可以在高達 125°C 的溫度下工作。 這也允許它用作 SMD 電容器。 它們的最大工作電壓約為 60 kV。 它們的公差為 5% 到 10%。
聚丙烯pp薄膜電容器：
聚丙烯是一種非極性有機高分子材料，在該電容器中用作電介質。
它們以兩種配置製造，即金屬化薄膜和薄膜箔。
它們比聚酯薄膜電容器更耐溼，因此不需要任何保護塗層。 與聚酯相比，它們的電容對溫度和頻率的依賴性較小，但它們的工作頻率較低，最大限制為 100 kHz。 其最高工作溫度為105°C。 它們具有高工作電壓，最大額定電壓為 400 kV。
它們用於大功率感應加熱和低功率應用，如取樣保持和 VCO，它們還用作交流電機執行電容器和功率因數校正電容器。
聚萘乙二醇二羧酸酯（pen薄膜電容器：
這種薄膜電容器中使用的介電材料是聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），它屬於聚酯家族。 這些電容器僅採用金屬化介電結構。
PEN電容器的主要優點是其約175°C的高溫穩定性。 由於高溫穩定性; 它們採用 SMD 封裝製造。
它的體積效率低，因為與PET相比，PEN電介質具有較低的磁導率和強度。 然而，它們的電容與PET電容器的溫度和頻率依賴性相似，這就是為什麼它們被用於不需要溫度依賴性的應用中的原因。
有耦合、去耦和濾波的目的。
聚苯硫醚 （pps薄膜電容器：
這些薄膜電容器僅以金屬化薄膜形式提供。 與其他薄膜電容器相比，它們的電容對溫度和頻率的影響很小。
它在低於 100°C 的溫度下提供非常穩定的響應。 它的電介質可以承受高達270°C的溫度。 因此，它們也採用 SMD 封裝。 然而，與其他薄膜電容器相比，它們的成本更高。
它們用於存在高工作溫度的應用。
聚四氟乙烯 （ptfe薄膜電容器：
商品名稱為特氟龍，使用合成聚合物聚四氟乙烯 （PTFE） 作為電介質。 它們以金屬化和薄膜箔型別製造。
它們非常笨重且昂貴。 其電容的溫度依賴性略高於聚丙烯（PP）薄膜電容器。 然而，它們對約200°C的溫度具有很強的耐受性，並且具有非常低的損耗。
它們用於航空航天和軍事裝置的高質量應用。
聚苯乙烯 （ps薄膜電容器：
這些電容器的主要優點是，當在其溫度範圍內工作時，它們的電容變化幾乎為零。 但它們的額定溫度非常低，最高限值為 85°C。
這些薄膜電容器是廉價的電容器，具有非常低的損耗和高穩定性。 它們以管狀形式製造，現在被聚酯薄膜電容器取代。
它們用於低溫和低頻的通用應用。
聚碳酸酯 （pc薄膜電容器：
這些薄膜電容器使用聚碳酸酯電介質，該電介質也採用金屬化和薄膜箔結構製造。
它們具有非常高的穩定性和非常低的損耗。 它幾乎不受 -55° 至 +125°C 範圍內的溫度影響。 聚碳酸酯薄膜具有高公差，這增加了其可靠性。
它們用於需要低損耗和溫度穩定性的應用，例如惡劣環境中的濾波和定時電路。
薄膜電容器：
它們具有與薄膜電容器相似的結構。 這些層纏繞在一起，以獲得更大的尺寸和處理高功率的能力。 它們用於大功率交流和直流應用。
可變電容器：
這種型別的電容器，其電容可以通過機械或電氣方式改變，稱為可變電容器。 它們沒有固定的電容值，而是提供一系列值。 它們用於調諧無線電接收器的LC電路，天線中的阻抗匹配。
這些可變電容器根據其工作機制分為兩種主要型別。
2.1.機械控制的可變電容器。
2.2.電子控制可變電容器。
機械控制可變電容器：
這些可變電容器的電容值可以通過旋鈕或螺絲刀進行機械更改。 它們由半圓形金屬板製成，中間有電介質。
一組活動板稱為轉子，另一組固定板稱為定子。 轉子繞軸旋轉，增加或減少極板之間的距離，從而改變電容器的電容。
機械控制電容器進一步分為兩個子型別。
2.1.1.調諧電容器。
2.1.2.微調電容器。
調諧電容器
這種型別的可變電容器用於調諧，通常用於LC電路中的無線電調諧。 它的電容可以通過轉動旋鈕來改變，該旋鈕使轉子旋轉定子之間有電介質。 使用的電介質是空氣或雲母。
它們是一種更堅固的可變電容器。 它用於需要多次改變電容以實現所需輸出的電路。
微調電容器。
這種可變電容器的電容是通過使用螺絲刀來改變的。 它們對電容的連續變化不是很耐受。 它們只能承受一些調整。
它具有與調諧電容器相同的結構設計。 微調電容器中使用的電介質是空氣或陶瓷
它們用於不需要多次更改電容的電路中。 它們用於裝置的校準電路。 它們體積小，可以使用pcb（印刷電路板）。
這種型別的可變電容器由以下部分組成：pn結型半導體器件由反向電壓控制的結型電容製成。
變容二極體或者正如它通常所說的那樣vericap是一種特殊型別的二極體，它使用反向偏置電壓來改變其結電容。
他們在pll鎖相環） 作為vco壓控振盪器和頻率合成器
所有型別的電容器都有一些一般應用。
平滑電源的輸出。
功率因數校正。
頻率濾波器、高通、低通濾波器。
訊號的耦合和去耦。
電機起動器。
緩衝器（浪湧吸收器和雜訊濾波器）。
振盪器。 下面給出了各種其他型別的電容器。
整合電容器：通過金屬化和基板隔離在IC內部製造。
真空電容器：用於大功率射頻傳輸。
板載電容器：它們設計在多層PCB（印刷電路板）上，實際上是PCB板上的電容器。
過時的電容器：截至今天，這些型別的電容器被認為是過時的，已被先進技術所取代。 例如，有兩種型別的示例。
Layden Jars 電容器。
氣隙電容器。