电容器指南

电容器的基础 【第2讲】 电容器具有哪些特性?

【第2讲 陶瓷电容器的功能与特性】

在第1讲中我们介绍了电容器的作用。这次将为大家讲解有关电容器特性方面的知识。

1-1. 电容器的分类

电容器有着各式各样的种类。如图1所示,电容器以生产材料可划分为陶瓷电容器、钽电解电容器、铝电解电容器等。特别是多层陶瓷电容器,体积虽小但容量大,经常被用于去藕、电源电压的平滑化、滤波等各种电路中。最近已成了提升手机、电视机性能所不可缺少的元件。

图1 电容器的分类与特点

1-2. 多层陶瓷电容器的特点

<特性① 温度特性>

陶瓷电容器如图2所示,可分为温度补偿型与高诱电型。由于各种温度条件下的静电容量变化情况各不相同,因此需要根据电容的特点来确定其用途。日本国内所采用的JIS规格、欧洲所采用的EIA规格均做出了详细的分类

温度补偿型

温度变化所造成的静电容量变化率较小,主要用于滤波、高频电路的耦合。当线圈与电容器被结合使用时,线圈的电感会随着温度的上升而增加,这时则可以利用负温度系数电容器来进行修正。

高诱电型

是一种采用了介电常数较高材料的电容器,具有静电容量较高的特点。主要作为电源电路的去耦电容器或平滑电路使用。与温度补偿型电容器相比,由于温度能够造成的静电容量变化较大,因此当用于滤波器等信号电路中时需要十分注意。

 
分类 规格 特性记号 温度范围 容量变化率
温度补偿型 JIS CH -25~85℃ 0±60ppm/℃
RH -25~85℃ -220±60ppm/℃
UJ -25~85℃ -750±60ppm/℃
EIA COG -55~125℃ 0±30ppm/℃
高诱电型 JIS B -25~85℃ ±10%
F -25~85℃ ±30%, -80%
EIA X5R -55~85℃ ±15%
X7R -55~125℃ ±15%

图2 陶瓷电容器的温度特性与规格

<特性② 低ESR、低ESL>

多层陶瓷电容器具有良好的高频特性。与其他电容器相比,由于其具备能够减小电阻(ESR※1)及残余电感(ESL※2)的构造,因此在高频条件下也能保证电容器的工作。图3、图4所示为等效电路与电感的特性。由于铝电解电容器及钽电解电容器的ESR较高,因此阻抗也就较高。但陶瓷电容器却是频率越高则阻抗越低,这对于去藕来说非常有效,并能够发挥高性能的滤波能力。

 ※1 ESR:Equivalent Series Resistance(等效串联电阻)
 ※2 ESL:Equivalent Series Inductance(等效串联电感)

电容器的等效电路
图3 电容器的等效电路
图4 阻抗特性

担当:村田制作所 M.N & Y.I

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