2011年，我国提供了全球近三分之一的无源元件。中国电子元器件行业协会数据显现，中国2011年电容器销售总额达67亿美圆，比2010年增长了5%。以电阻、电感、电容等为代表的被动元件从2011年以来曾经开端稳中有升，平板电脑为代表的消费电子，以及受各种利好政策的积极影响的白色家电、汽车电子、手持设备等市场对被动元件需求增加，电阻、电容等市场的前景能够说非常悲观。本期半月谈将聚焦电容在不同场所的选型和应用，同时瞻望电容在应用市场上呈现的趋向。
电容有很多种命名办法，依照功用分，包括旁路电容，去耦电容，滤波电容；依照介质又可分为瓷介、薄膜介质（含多种薄膜）、铝电解电容器……不过无论是哪种电容，它的原理都是一样的，即应用对交流信号呈现低阻抗的特性——工作频率越高，电容值越大则电容的阻抗越小。在电路中，假如电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路，就称为旁路电容；假如主要是为了增加电源和地的交流耦合，减少交流信号对电源的影响，就能够称为去耦电容；假如用于滤波电路中，那么又能够称为滤波电容；除此以外，关于直流电压，电容器还可作为电路储能，应用充放电起到电池的作用。
正由于电容普遍的应用，如何选择合适和电容器就成了许多工程师关注的话题。
电源滤波电容的选择
电容的阻抗与频率成反比，所以电容能够阻挠低频经过。电感正相反——所以二者恰当组合,就可过滤各种频率信号。如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波。
由于电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号，但即便是低频信号，其频率也分为了好几个数量级。因而为了合适在不同频率下运用，电解电容也分为高频电容和低频电容（这里的高频是相对而言）。
低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电分歧为50Hz；而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时，由于低频滤波电容高频特性不好，它在高频充放电时内阻较大，等效电感较高。因而在运用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化，电容内压力升高，招致电容的鼓包和爆裂。
电源滤波电容的大小，平常做设计，前级用4.7u,用于滤低频，二级用0.1u，用于滤高频，4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰，0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变化惹起的高频干扰。普通前面那个越大越好，两个电容值相差大约100倍左右。电源滤波，开关电源，要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大，而高频电容的选择好在其自谐振频率上。大电容是避免浪涌，机理就好比大水库防洪才能更强一样；小电容滤高频干扰，任何器件都能够等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路，也就有了自谐振，只要在这个自谐振频率上，等效电阻小，所以滤波好。
电容的等效模型为一电感L，一电阻R和电容C的串联（下图），电感L为电容引线所至，电阻R代表电容的有功功率损耗。因此可等效为串联LC回路求其谐振频率，串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f = 1/(2pi* LC)，串联LC回路中心频率处电抗小表现为纯电阻，所以中心频率处起到滤波效果．引线电感的大小因其粗细长短而不同，接地电容的电感普通是1MM为 10nH左右，取决于需求接地的频率。
采用电容滤波设计需求思索参数ESR、ESL、耐压值调和振频率。
电机驱动滤波电容的选择
电路中滤波电容的选型需求思索几个方面：电容耐压、工作温度、容量等。理论上说电源滤波用电容越大越好，普通大电容滤低频波,小电容滤高频波。为了取得更大的滤波频段，能够将一大一小两个电容并联,普通请求相差两个数量级以上。在电源设计中,滤波电容的选取准绳是C≥2.5T/R，在实践的应用中普通都选取C≥5T/R。
以电机驱动应用中的滤波电容为例，输入滤波电容容量的选择和驱动器的驱动电压、大功率有直接关系，需求作一些计算得到假如此电容容量过少，驱动器表现为驱动力缺乏；而容量过大，则增加制形成本。工程应用中，有这样的一个经历规律：滤波电容容量数值等于驱动功率数值。但需求留意，这只是针对单相220V交流电全波整流的驱动应用。
首先，从电容、电阻的RC时间常数τ说起：τ越大，则R两端的电压越平稳，关于脉动电源，则其纹波电压越少。在工程上，当RC时间常数满足以下条件时，能够满足纹波请求。T为脉动电源的周期，关于50Hz市电经全波整流后的周期T为：10mS。
故由上两式能够得； R为等效负载电阻； C为滤波电容容量。所以，只需得到电机驱动器的等效负载电阻，即可算出滤波电容所需的容量大小。
运放电路中的电容选择
电容器在实践运用时可能是不理想的，思索到尺寸和本钱，大多数适用的、大数值的电容都是电解型的，可见，这样的电容特别适用于滤除低频噪声：Z=RC+jωLC+1/jωC。
当频率增加时，电解电容的容抗将降低，直到感抗等于容抗为止，取决于所用的电解电容确实切型号，它可能呈现在大约1MHz的频率处。关于高频旁路，请求选用不同型号的电容，通常是引荐一种低价的、小型陶瓷电容（0.01～0.1μF）。在1 MHz处，0.1μF电容的容抗是1.6Ω，但是应留意，低价的陶瓷电容多半不都只是 “容”性的。
陶瓷电容有很多功用，**NPO（负-正-零温度系数）器件有±30p pm/℃的温度系数，并且相对较廉价。但是陶瓷电容不是灵丹妙药，取决于用作构造资料的陶瓷介质成分，它们有0.1％到1％，以至更多的介质吸收（D.A.）作用。介质吸收其实就是，当快速充电和放电时，吸入到介质内的电荷不能马上加到电容上或从电容上分开。这种效应在有很多通道的数据搜集系统中是有害的。在转换以前，这些通道里都有由采样-坚持电路采集的各种各样的数据，在 大阶跃的坏情形中，由坚持电容的介质吸收惹起的误差，等于介质吸收才能 。
由于正在丈量的电压和以前丈量的电压之间的差值决议了介质吸收指数所要乘的系数，所以对这个误差源做快速校正是不可能的。处理方法是运用一个介质吸收低于大可允许误差的电容器。
电容器的应用趋向
电容经过开展，目前表现出了以下趋向：片式多层瓷介电容器占主要比例，钽电解电容器急剧增长，铝电解电容器和薄膜介质电容器所占比例降落，可变和微调电容器量在降落，云母、纸介和一些有机薄膜介质、管状瓷介等面临淘汰；高频特性及耐温不易处理和卷绕式构造的电容器降落幅度大……而在应用方面，由于无线通讯的不时开展，3G、4G对电容器产品提出了更高的请求；医疗电子也迈向小型化和便携化，让电容器在医疗电子抗干扰、稳压等等方面迎来了新的开展……
小型化加速多层陶瓷电容开展。挪动电话、计算机、数码相机、汽车等范畴大量运用多层陶瓷电容，但近年来数字产品的技术进步对陶瓷电容提出了新请求。例如，挪动电话的迅猛开展请求更高的传输速率和更高的性能。在基带中，为了满足TV、视频、游戏的请求，需求高速度、低电压的处置器；LCD模块请求低厚度(0.5mm)、大容量电容；PA模块则等待小型化的产品。自2011开端，高端机顶盒(STB)、高清电视和汽车电子产品正在成为电容器消费线的主要驱动力。手机、无线网卡和SD卡等小型设备将刺激多层陶瓷电容器(MLCC)的增长，进一步推进小型化趋向。
新能源汽车、光伏、LED照明等节能范畴的蓬勃开展推进电容的普遍应用。电动汽车、风力、太阳能发电推进了阻容的运用。风能发电电源管理系统的时分，选型时主要思索高电压、大容值的电容器，产生很大的产品需求。比方风能产品系统，有三处运用电容器到这个产品中，能够选用薄膜电容器做高电压吸收的应用；还有一个是DC- LINK，DC-DC转换过程中，起滤波储能的作用；还有并网的时分还有抗干扰的电容。
以铝电解电容为例，在换混合动力、电动汽车的电池充电、电压转换、逆变器等电路中，对铝电解电容的需求越来越高，而铝电解电容也是风电、光伏应用中逆变、变压模块不可或缺的局部，到2015年市场范围有望到达55亿元。
LED照明计划中，对LED灯的运用寿命影响大的器件就是去耦电容器。固然无电解电容的LED照明计划也曾经推出，但是假如不采用电解电容，LED驱动器的设计会变得十分昂贵。在低功率程度上，经过用陶瓷电容取代电解电容能够处理这一问题，而在高质量光源灯具上，电解电容是难以去除的。在高质量光源灯具上，电解电容是难以去除的。事实上，假如电解电容质量很好，能够到达105摄氏度的工作温度和10000小时额定工作时间，就没有必要将电解电容从LED驱动设计中去除。
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