如何选取电容器的频率损耗参数

电容器的频率特性是指电容器电容量等参数随频率变化的关系。一般来讲，电容器在高频下工作时，随着工作频率的升高，由于绝缘介质介电系数减小，电容量将会减小，而损耗将增大，并且会影响电容器的分布参数。为了保证电容器的稳定性，一般应将电容器的极限工作频率选择在电容器固有谐振频率的1/3 - 1/2 。

通常将电容器在电场作用下因发热而消耗的能量称为电容器的损耗。习惯上以损耗角正切tgδ表示电容器损耗的大小，而把tgδ称为损耗因数。电容器能量的损耗分为介质损耗和金属损耗两部分。介质损耗包括介质的漏电流所引起的电导损耗以及介质极化引起的极化损耗等。金属损耗包括金属极板和引线端的接触电阻引起的损耗。由于各种金属材料的电阻率不同，金属损耗随频率和温度增高而增大的程度也不同。电容器在高频电路中工作时，金属损耗占的比例很大。由于电容器损耗的存在，使加在电容器上的正弦交流电压，与通过电容器的电流之间的相位差不是π/2 ，而是稍小于π/2 ，形成了偏离角δ.δ称为电容器的损耗角

用金属化聚酯或聚丙烯薄膜制成的电容器具有长工作寿命。高压或高温特性使这些器件非常适合于汽车电子或电灯镇流器等应用，而自修复特性有助于克服电介质中可能引起短路故障的微小缺陷的效应。另一方面，随着这些缺陷的修复，总可用容量开始下降，等效串联电阻（ESR）开始上升。这最终决定了器件的寿命。采用高质量的材料和电介质制造工艺可以最大限度地减少对自修复的依赖。

铝电容器包含许多不同类型的结构，其中每种结构的寿命性能都非常不同。例如，电解液电容器的磨损机制非常明确、显而易见。电解质呈弱酸性，因此会随时间分解电介质。另一方面，电解质也提供了电介质重新生长所需的氧。这就是我们必须要考虑未通电铝电解液电容器（无论是在货架上还是在电路板上）“货架期”的原因。一个有趣的情况是，直径为30mm或以上的铝电容器往往会采用更加中性而非酸性的电解质，因此在相对适度的环境下货架期可以有二至四年。

相比于早期的贵金属电极（PME）系统，贱金属电极BME可以承受更高的电压。现时电介质基于钛酸钡制造，并添加了诸如二氧化锰的添加剂 — 这些添加剂可与BME化学成分共存，并防止电容器制造过程中烧结工艺中可能造成的电介质的还原。电介质成分的不断改进极大提高了陶瓷电容器的可靠性和寿命。

固态“铝聚合物”或“有机聚合物”电容器的寿命特性非常不同。阴极是固态的导电高分子材料。它们在额定条件下具有超长的工作寿命——可接近于其他的固态电容。一些数据手册根据1000小时工作后的电容变化、ESR和外观等特性，描述了这些类型的器件的耐久性。请注意，这1000小时并不代表电容器的工作寿命。相反，该耐久性测试与通常用于评估认证无源元件的各种加速寿命测试相类似。