电路中的电容器

Q1：什么是电容器？它在电路中起什么作用？
A：电容器是由两个导电极板和介质组成的储能元件，基本单位是法拉（F）。在电路中的核心作用包括：
1. 储能缓冲：通过电场储存电能，平抑电压波动
2. 滤波降噪：与电感配合形成LC滤波电路，吸收高频干扰
3. 信号耦合：允许交流信号通过，阻断直流分量
4. 定时控制：与电阻组成RC电路决定时间常数
5. 功率因数校正：补偿无功功率提升能效
Q2：常见电容器有哪些类型？如何选择合适型号？
A：主要类型及选型要点：
– 陶瓷电容（MLCC）：高频特性优异，适用于去耦电路（选型关注容值精度和温度系数）
– 电解电容：大容量首选，电源滤波必备（注意耐压值和ESR参数）
– 薄膜电容：高稳定性，用于精密计时电路（优选聚丙烯材质）
– 钽电容：体积小容值大，但需严格限流（耐压需留有50%余量）
选型黄金法则：
1. 工作电压不超过额定值的80%
2. 高频电路优先选择低ESR型号
3. 高温环境使用105℃以上耐温规格
Q3：电容器安装要注意哪些技术细节？
A：关键安装规范：
① 电解电容严格区分极性，反接会导致爆裂
② 贴片电容焊接温度控制在260℃±5℃，时间不超过3秒
③ 高压电容放电后才能接触，1000V以上需并联泄放电阻
④ 多电容并联时，大容量靠近电源端布局
⑤ 避免机械应力导致陶瓷电容开裂
Q4：如何判断电容器失效？常见故障如何处理？
A：常见故障特征及处理方法：
– 容量衰减：使用LCR表测量，偏差超±20%应更换
– ESR增大：用专用测试仪检测，电源滤波电容ESR＞初始值3倍需更换
– 漏液鼓包：立即断电更换，清理电解液避免腐蚀电路
– 介质击穿：万用表测出阻值异常需更换
专业建议：重要电路应建立电容寿命台账，电源滤波电容建议5年强制更换
Q5：什么是电容器的自愈特性？
A：金属化薄膜电容特有的安全机制：当介质局部击穿时，击穿点周围金属层会迅速氧化形成绝缘区，自动恢复绝缘性能。这种特性使薄膜电容具有更高的可靠性，特别适用于不间断电源等关键系统。但自愈过程会导致容量微小下降（通常＜0.5%），多次自愈后仍需更换。
（本文包含专业术语解释：ESR-等效串联电阻，反映电容高频损耗特性；RC电路-由电阻和电容组成的充放电电路；LCR表-专门测量电感、电容、电阻参数的精密仪器）