电容器的构造特性及PCB设计

电容器依其组件构造大致可分成：一、卷绕型，二、积层型，三、电解型。而电解型又分铝质及钽质两类，铝质再分成液态电解质及固态电解质。铝质电解电容是以经过蚀刻的高纯度铝箔做为阳极，以其表面经阳极氧化处理之化成薄膜做为电介质，再以浸有电解液的薄纸或布做阴极。由于电解液是用吸浸式，故称铝箔干式电解电容。

进口电容的基本单位为P，辅助单位有G，M，N。换算关系为：

<1G=1000UF><1M=1UF=1000PF>

<2>标注法：通常不是小数点，而是用单位整数，将小数部分隔开。例如：6G8=6.8G=6800UF；2P2=2.2PF；M33=0.33UF；68n=0。068UF有的电容器用数码表示，数码前2位为电容两有效数字，第3位有效数字后面“零的”个数。数码后缀J（5%）、K（10%）、M（20%）代表误差等级。如222K=2200PF+10%，应特别注意不要将Ｊ、Ｋ、Ｍ与我国电阻器标志相混，更不要把电容器误为电阻器。105=1uf ；104=0.1uf ；103=0.01uf ；102=0.001uf。

电容器的电荷能量是以Q＝CV来表示，Q是库伦，C是静电容量，V是电压；故当电压值不变时，加大静电容量就能增高电荷能量。请注意，电容器的容量单位应是F(farad)，可是因计量太高造成数值偏低，故多改用μF，1F=一百万μF。国外也有用mF表示μF，其实mF不十分贴切，但机械式打字机上没有μ键，故用m代表mICro。

散逸因数disSIPaTIon factor(DF)存在于所有电容器中，有时DF值会以损失角tanδ表示。想想，损失角，既有损失，当然愈低愈好。塑料电容的损失角很低，但铝电解电容就相当高。当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低。同厂牌同系列的10000μF电容，耐压80V的DF值一定比耐压63V的低。温度愈高DF值愈高，频率愈高DF值也会愈高。

铝电解电容在工作时一定会产生漏电流。它的计算公式大致是:I＝K×CV。漏电流I的单位是μA，K是常数，例如是0.01或0.03，每家制造厂会选择不同的常数。但不论如何，电容器容量愈高，漏电流就愈大。从计算式可得知额定电压愈高，漏电流也愈大，因此降低工作电压亦可降低漏电流。一只电容器会因其构造而产生各种阻抗、感抗，比较重要的就是ESR等效串联电阻及ESL等效串联电感─这就是容抗的基础。ESR的高低，与电容器的容量、电压、频率及温度...都有关，当额定电压固定时，容量愈大 ESR愈低。

在进行电路设计时，铝电解电容需要注意以下几个地方。铝电解电容分正负极，不得加反向电压和交流电压，对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容。对需要快速充放电的地方，不应使用铝电解电容器，应选择特别设计的具有较长寿命的电容器。不应使用过载电压。两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器，使得各个电容上的电压在其额定的范围内。设计电路板时，应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路，，并应留出2mm以上的空隙。电解液主要化学溶剂及电解纸为易燃物，且电解液导电。当电解液与pc板接触时，可能腐蚀pc板上的线路。，以致生烟或着火。因此在电解电容下面不应有任何线路。设计线路板向背应确认发热元器件不靠近铝电解电容或者电解电容的下面。