電容器根據(jù)所使用的材料和結(jié)構(gòu)等有許許多多的種類。此外，特性種類而有所差異，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)這些特點(diǎn)來(lái)選擇。主要的電容器種類如下圖所示。

4.1可變電容器

電容器的主流是固定電容器，但是也包括靜電電容在一定范圍內(nèi)可變的可變電容器。

可變電容器，常見(jiàn)的是改變對(duì)置電極面積以使靜電電容變化的電容器。

此外，有些可變電容器在收音機(jī)的選臺(tái)等中容值頻繁地變化 (可變電容器)、而其他電容器(微調(diào)電容器)在電路組裝過(guò)程中只會(huì)發(fā)生一次變化。

靜電電容的變化可通過(guò)旋鈕或螺絲刀來(lái)進(jìn)行，但由于是機(jī)械地使其變化的結(jié)構(gòu)，因而難以制作靜電電容大且具有pF (皮法)級(jí)小電容器。

無(wú)極性電容器和有極性電容器

固定電容器大致區(qū)分為無(wú)極性電容器和有極性電容器。

無(wú)極性電容器，其施加到電容器端子上的電壓極性沒(méi)有限制，也就是說(shuō)這種電容器是哪一個(gè)端子為正也都無(wú)妨的電容器。只要是無(wú)極性電容器，就可施加從零電位升降的電壓，因而即使在交流電路中也可直接使用。

無(wú)極性電容器的主流是陶瓷電容器和薄膜電容器，此外還包括云母電容器、紙電容器、空氣電容器。而有極性電容器則是決定2個(gè)端子的其中一個(gè)作為正的電容器，如果弄錯(cuò)極性而使用，電容器就會(huì)發(fā)生故障。因此，有極性電容器受到制約，即必須在直流電壓或者只在正極側(cè)變動(dòng)的電壓下使用。但是，有極性電容器的優(yōu)點(diǎn)在于形狀小，易于獲得大電容的電容器，因而被廣泛使用。鋁電解電容器、鉭電解電容器、導(dǎo)電性聚合物(電解)電容器、雙電層電容器就屬于這種電容器。

4.2陶瓷電容器

陶瓷電容器是電介質(zhì)采用了高介電常數(shù)陶瓷的電容器，具有以下特點(diǎn)。

無(wú)極性

優(yōu)異的高頻特性(低ESR)

高耐熱

長(zhǎng)壽命

陶瓷電容器原本是高耐壓/低電容的單板電容器，但隨著因薄膜層疊結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)了小型大電容化的層疊陶瓷電容器的出現(xiàn)，及克服了曾是缺點(diǎn)的溫度特性(溫度造成的靜電電容變化率大)的用于溫度補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞯某霈F(xiàn)，其使用范圍大幅度擴(kuò)大，并成了電容器中被最常使用的電容器。另外，用于溫度補(bǔ)償?shù)碾娙萜鳎湫螤畋纫酝母呓殡姵?shù)系大，不易大電容化，因而根據(jù)用途區(qū)分使用。

但是，陶瓷電容器具有以下缺點(diǎn)，如DC偏壓特性(因施加電壓而靜電電容大幅度變化)和嘯叫(因高頻導(dǎo)致的振動(dòng)而產(chǎn)生異音)、因溫度/機(jī)械性沖擊而易于發(fā)生開(kāi)裂，使用時(shí)需要注意。

4.3薄膜電容器

薄膜電容器是電介質(zhì)采用了塑料薄膜的電容器，具有以下特點(diǎn)。

無(wú)極性

優(yōu)異的高頻特性(低ESR)

優(yōu)異的溫度特性(溫度引起的靜電電容的變化率小)

可高精度地對(duì)應(yīng)靜電電容

長(zhǎng)壽命

與陶瓷電容器相比，雖然耐熱性低，但是追加了優(yōu)異的溫度特性和可高精度地對(duì)應(yīng)靜電電容的特性，此外也不存在DC偏壓特性和嘯叫、溫度/機(jī)械性沖擊引起的開(kāi)裂問(wèn)題。因此，薄膜電容器雖然性能比陶瓷電容器高，但是由于其形狀大，價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)，因而被用在陶瓷電容器無(wú)法覆蓋的電壓、電容區(qū)和高性能/高精度的用途。

根據(jù)要使用的電介質(zhì)，薄膜電容器還具有下述特點(diǎn)，需根據(jù)用途進(jìn)行區(qū)分使用。

PET和PP屬于引線類型的電介質(zhì)，以前經(jīng)常使用小型、低價(jià)格的PET而優(yōu)異的高頻特性(低ESR)的PP用于高頻/大電流，但由于PP還具有高安全和高耐濕性的特點(diǎn)，并且隨著PP薄膜電容器的小型化技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)展，現(xiàn)在PP用于眾多的用途。PPS和PEN具有高耐熱的特點(diǎn)，因而被用于表面安裝用薄膜電容器。它們的電氣特性，具有PEN接近PET，PPS接近PP的特性。

4.4鋁電解電容器

鋁電解電容器采用這樣的結(jié)構(gòu)，即在陽(yáng)極的鋁箔表面形成作為電介質(zhì)的鋁氧化被膜，電解質(zhì)(陰極)使用電解液(溶媒中溶解了電解質(zhì)的液體)。鋁電解電容器的特點(diǎn)在于其大電容，這是通過(guò)對(duì)鋁箔的表面進(jìn)行蝕刻來(lái)形成凹凸以增大電極表面積(S)，再在埃級(jí)的極薄狀態(tài)下形成氧化被膜的厚度(d)而實(shí)現(xiàn)的。但是，與陶瓷電容器和薄膜電容器相比，等效串聯(lián)電阻(ESR)升高。鋁電解電容器是使用壽命有限的產(chǎn)品。這是因?yàn)?，電解液?huì)在溫度的影響下氣化，漸漸地滲透到封口橡膠中，伴隨時(shí)間的推移電容下降，ESR上升，最終成為開(kāi)路狀態(tài)(電解液干涸)。鋁電解電容器的壽命預(yù)測(cè)一般可應(yīng)用“10℃2倍的定律”。

4.5鉭電解電容器

鉭電解電容器的基本結(jié)構(gòu)與鋁電解電容器大致相同，其作為陽(yáng)極的鉭金屬粉的燒結(jié)體表面形成作為電介質(zhì)的五氧化鉭，電解質(zhì)采用了二氧化錳(固體)的結(jié)構(gòu)。

鉭電解電容器具有以下特點(diǎn)，即形狀比鋁電解電容器小，頻率特性優(yōu)異，壽命長(zhǎng)(電解質(zhì)為固體)。

但是，故障模式為短路，有導(dǎo)致起火的危險(xiǎn)，因而必須采取安全對(duì)策。

4.6導(dǎo)電性聚合物電容器

導(dǎo)電性聚合物電容器，是將電解電容器的電解質(zhì)作為導(dǎo)電性聚合物(固體)的電容器。

導(dǎo)電性聚合物的電導(dǎo)率非常高，是鋁電解電容器的電解液的10000倍，鉭電解電容器的二氧化錳的1000倍，等效串聯(lián)電阻(ESR)低，因而在吸收紋波的用途中比其他電解電容器更為有利。

因此，目前正在推進(jìn)從其他電解電容器向?qū)щ娦跃酆衔镫娙萜鞯奶鎿Q，但由于其價(jià)格昂貴和沒(méi)有額定電壓高的產(chǎn)品之故，根據(jù)用途與其他電解電容器區(qū)分使用。

4.7電氣雙層電容器

電氣雙層電容器，是具有鋁電解電容器和二次電池(電池)的中間電容的特殊電容器，其電容密度為鋁電解電容器的大約1000倍以上，是二次電池的1/10左右。電氣雙層電容器中沒(méi)有像電解電容器那樣的電介質(zhì)。取而代之，其將在電極和電解液的界面形成的雙電層作為電介質(zhì)的功能來(lái)利用。這就是電氣雙層電容器這個(gè)名稱的由來(lái)。電氣雙層電容器的充放電，利用在正、負(fù)極中使用的活性炭的電極表面離子的吸附或解吸?；诖顺浞烹姷碾p層的變化如下圖所示。

與二次電池相比，電氣雙層電容器具有以下特點(diǎn)。

充放電周期數(shù)對(duì)特性劣化幾乎不產(chǎn)生影響 (免維護(hù))

充放電簡(jiǎn)單(可放電至0V，可通過(guò)端子電壓確定能耗量，可進(jìn)行微小電流或大電流充電)

不受類似電池的限制(回收、廢棄、關(guān)稅)

因此，電氣雙層電容器被用作為停電時(shí)進(jìn)行IC存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)保護(hù)等備用電源。

審核編輯 ：李倩