电容的容量,容值和精度-燚智能硬件开发周教授
电容就像水杯一样,越大的水杯,装的水越多。电容尺寸越大,容量越大。
电容的单位是F,Farad,法拉。这是个超大的单位,一般电容达不到这么大,基本单位为pF、nF和uF。1F=1012pF。
但是法拉并不是电容的绝对容量,而是相对值,代表相同电压下能放出去多少电。即每放出一定的电量,电压下降一个定值。
由此可以理解,电容中存储的电量是“容值x电压”。这个电压指的是耐压值,就是电容最高能充电充到多少伏。电量和容值成正比,和电压成正比,和体积也成正比,价格嘛,也是越大越贵。
例如同样都是100uF的电解电容,25V的有6x11mm,50V的有8x13mm,200V的有16x25mm。一颗1000uF、450V的电容,可达35x60mm,比一节一号电池还大。(直径x高度)
↑ 图:电容的各种标定方式。(眼尖的一定会发现图中混入了几颗电阻)
电容的容值和精度
一般陶瓷电容最小有0.5pF的,常用的0402电容最大一般是10uF10V,0805的电容最大一般是47uF10V。电解电容都是10uF起步,没有nF这么小的,常用的最大可以到10000uF左右。
通常选型的时候为了好采购、成本低,一般都不会顶格选电容,设计的时候推荐0402最大选4.7uF,0603最大选10uF,0805最大选22uF。至于电解电容,也是一样的,先选定容值和耐压值,然后去规格书上找常用的尺寸。
容值能不能做的更大,主要看体积。变压器站用的高压电容,有很多比一个箱子还要大。普通电解电容最大也可以做到手臂那么大颗。
那么能不能做的更小,比0.5pF还小呢?能,但是没有意义。一个0402的电容的焊盘寄生电容就有接近1pF了。这么小的电容,主要是给射频部分使用的。
陶瓷电容标不下容值,一般通体黄色或褐色。电解电容的容值一般按照实际值标注在外壳上,如220uF 25V的信息。钽电容的容值标在电容表面,用和电阻一样的标注方式,单位是pF。例如226,就是22x106pF=22uF。
电容的精度普遍都不高,陶瓷电容精度高一些的有5%的(J档),普通的10%(K档)、20%(M档),还有些+80%~-20%(Z档)。pF级别的5%比较多,nF级别的10%比较多,uF级别的普遍都是20%。电解电容普遍也都是20%。
为什么几乎用不到高精度电容呢?因为电容大部分时候是用来给电源稳压的,容值差一点不影响使用效果。偶尔有射频匹配和滤波网络需要用到pF级别的电容,5%也足够用了,不足以对滤波器的频点造成影响。
↑ 图:燚智能周教授
原文来自燚智能硬件开发网(燚,yi,熊熊大火燃烧的样子)
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一文看懂“电阻”的全部用法,硬件工程师你以前学的全是错的