硬件基础知识---电容容量、尺寸及作用-电子发烧友网

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）

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。

电容的尺寸：对于陶瓷电容和钽电容，其尺寸和电阻一样，小尺寸的用英制，0201、0402、0603、0805，大尺寸的用公制，如2520、3525等。对于柱状的电解电容，一般是用“直径x高度”的方式来描述尺寸。

因此硬件设计的时候，要考虑预留的电容的尺寸尽可能的大。如果你预留6x11的位置，一般最大也就用100uF 25V的了，想换小的节省成本没有问题，但想换大的就很难了，电容厂家做不出来6x11的470uF 25V的电容。同样的问题在陶瓷电容上也需要注意，例如预留一个0805的电容，一般最大也就能贴22uF 6.3V的了，想要更大容值或更高电压就很难找到物料了。

电容的耐压值，在弱电领域主要有4V、6.3V、10V、16V、20V、25V、35V、50V这些档位。上百伏的电容主要用在强电上。耐压值的选择非常非常重要，选错了会有生命危险。

如果把25V的电容，用在50V的电源上，会怎么样？陶瓷电容有机会扛得住，也可能被烧掉短路了。电解电容一般扛不住，直接击穿短路或干脆爆炸了。钽电容一定扛不住，升起一团烟火就烧掉了。

硬件设计选择电容的时候，务必要考虑清楚线路的最高电压，通常是折半使用，就是电容耐压值要达到线路电压的2倍或更多。例如5V电源上的电容要选择10V的，而不是6.3V的。20V的电源上的电容要选择50V的电容，而不是35V的。

经验上看，陶瓷电容可以选择略小一些的，因为陶瓷电容对高压的耐受能力比较好。钽电容一定要严格按照2倍以上来选择，因为钽电容比较容易被击穿。电解电容推荐使用2倍以上，以避免供应商品质控制不严格带来的隐患。

电容的方向：陶瓷电容不分正负极，电解电容和钽电容都有正负极的区分。如果接反了，就会击穿然后起火或者爆炸。

不巧的是，电解电容和钽电容都是对称的，正反都能焊接。在硬件设计的时候，要从原理图、PCB上明确区分电解电容和钽电容的正负极，不能画反了。SMT贴片的时候也要注意不能反着贴。