电容、电感的特性，你都知道吗？
时间：2023-05-15 阅读：488
电路设计中常用的电容种类有铝电解电容、钽电容、陶瓷电容、OSCON固态电容和薄膜电容。其中，薄膜电容具有较小的公差、较高的容量、较高的稳定性和极低的压电效应，是X、Y安全电容的。铝电解电容、钽电容和OSCON固态电容是极性电容，使用时要注意正负极，陶瓷电容是非极性电容。
铝电解电容的特点是容量大，但是漏电大、误差大、稳定性差，常用于交流旁路滤波、低频滤波电路。有正负之分，使用时不能接反，容值范围0.1~22000uF。铝电解电容的耐压是在规定工作温度范围内，电容可长期可靠工作时的最大直流电压。如果是工作在交流状态，那么交流电压的最大值不能超过电容的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。铝电解电容由于内部采用液态电解液，在产品使用过程中，内部电解液会逐渐干涸，电容的标称容量会慢慢变小，导致滤波效果大大缩水。电解液也导致铝电解电容温度特性也不好。因此不能应用在环境苛刻、设备寿命长的设计中。钽电容其实也是电解电容的一种，区别是钽电容使用钽作为介质，固态钽由于性能优良，工作温度范围宽。因此，钽电容适合在高温下工作，高频滤波性能好，体积小容值大，在高速PCB的电源设计中得到了广泛的应用，容值范围2.2~560uF。钽电容使用时的正负极要连接正确，反接会导致电容发热损坏。钽电容的耐电压能力和耐电能力较弱，在使用时，钽电容的工作电压要降额至少50%，若钽电容后所接的是感性负载、瞬态工作电流很大的情况下，钽电容的工作电压要降额至少70%。陶瓷电容以陶瓷作为电介质，具有尺寸小、低ESR、低成本和高纹波电流能力等优点，常用的陶瓷电容容值范围0.5pF~100uF。陶瓷电容在电源完整性的去耦中得到了广泛应用。OSCON是三洋公司生产的一种性能较好的电解电容，可以做到小型化、大容量及等效串联电阻小、使用寿命长的特点，适用作转换电流平滑电容器和清除各种噪声的电容器。综上所述可知，铝电解电容容量大、额定电压高，但适应工作温度环境较差，适用于低频滤波场合；钽电容具有较好的温度特性，具有较小的ESR和ESL，高频滤波特性较好，但承受冲击电压和冲击电流的能力不行，一般设计要降额50%以上使用；陶瓷电容具有体积小、价格低和稳定性好的优点，广泛应用于电源的高频滤波中，但是容值较小。
电感会抵制电流的变化，主要作用是滤除高频谐波，通直流、阻交流；保持器件工作电流的稳定。比如主芯片各端口的逻辑状态高速切换产生的高频噪声可用LC低通滤电路滤除，再如电源部分会有大幅度的电流变化，采用电感可阻碍电流的变化，保证电源输出端输出稳定的电流。
电感根据使用场合可分为电源电感、低频信号电感和高频信号电感。电感选型时还需要考虑电感值、直流电阻、额定电流和谐振频率。
电感在焊接时一般有温度要求，如下图所示。人工焊接时，一般要求烙铁头温度在350℃以下，焊接在3s内完成。
从上表中从左到右分别是电感的感值（nH）及精度范围（Tolerance）（测试感值时的频率，上表中为100MHz），Q值最小值（Qmin）、Q值测试时的频率、自谐振频率出现时的最小频率、电感直流电阻的最大值和典型值、额定电流，根据这些参数可以确定此类电感是否满足设计需求。
在选型中可以看出，一般电感值越大，对应的直流电阻越大，对应的谐振频率越小，对应的额定电流越小。
