电路设计中如何选择合适的电容？8个选型因素，帮你搞定电容选择
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主要是以下几个选型参数：
- 1、容值
- 2、容差
- 3、额定电压
- 4、额定电流
- 5、工作温度
- 6、电容的介电材料
- 7、电容寿命
- 8、物理尺寸和安装方式
电容在电子电路中可谓是无处不在，电容的作用也是十分多，可以消除电路上的噪声，起到过滤器的作用，通常是低通、高通、带通、带阻滤波器。在电源中，电容充当能量储存设备。这里就涉及到一个重要的问题，如何选择合适的电容？
一、容值
容值是选择电容第一个要考虑的因素，需要多大的电容，主要是看你的应用电路。如果要过滤输出整流电压，就需要更大的电容，如果电容只用于过滤小信号电路中的信号噪声，那么小电容就可以了。
假设电容用来过滤整流电流 ，需要一个百微法的大电容。你可以反复试验，直到纹波电压在要求范围内，或者也可以先进行计算。
对于桥式和全波整流电路，所需的电容可以这么计算：
Cmin = 负载电流 /（纹波电压 X 频率）
- Cmin 是所需的最小电容
- 负载电流——就是整流器负载
- 纹波电压 – 是在整流器输出中测得的峰峰值电压波动
- 频率——对于桥式和全波整流器，这是线路频率的两倍。
例子：
下面的电路是一个桥式整流器，在 60Hz 时输入为 120Vrms，负载电流为 2A，纹波电压要求为 43V 峰峰值。这里估算 C1 所需的最小电容值。
Cmin = 负载电流 /（纹波电压 X 频率）
Cmin = 2A / (43V X 2 X 60Hz) = 387uF
基于以下模拟，使用 387uF 的峰峰值纹波电压为 35.5V，接近43V。由于计算结果为最小电容值，选择较大值的电容值，纹波电压会进一步降低。
二、容差
容差也是一个非常重要的选型要素。电容的容差非常多，5%、10%、20%。大多数都是容差大的比容差低要便宜
三、额定电压
在选择电容的时候必须要考虑到额定电压，必须知道安装电容的电压等级。通常我在设计的时候，不允许超过75%的额定电压。
通常来说额定电压越高，电容也就越贵，当然还取决于物理尺寸。
例如，在上面的示例电路中，电容两端电压的最大电平是 120Vrms 的峰值电平，约为 170V (1.41 X 120V)。因此，电容额定电压应为 226.67V (170/0.75)。我会选择一个接近于此的标准值。
四、额定电流-纹波电流
在理想情况下，当电容安装在直流电压线上时，没有电流会流向电容。但是如果电容两端的实际电压不是纯直流电压，比如电压有微小的波动，就会产生纹波电流。对于小功率电路和电压变化可以忽略不计。
对于用来过滤来自整流器的脉动直流电的电容，纹波电流非常重要。负载越高，纹波电流越大，那么该怎么选择电容呢？
对于整流，大多数时候需要更大的电容才能获得更接近直线的电压。第一个选择是考虑电解电容。在一些纹波电流非常大的应用中，电解电容的纹波电流较小不太适用，这个时候就可以选择薄膜电容，薄膜电容具有非常高的纹波电流额定值，但缺点是容值比较低，需要多并联。
对于下面这个整流电路，一个 330uF 的滤波电容和一个 2A 的负载， 60Hz 的 120Vrms 交流电源。
模拟纹波电流为3.4592A。
可以使用以下等式估算实际纹波电流。
Iripple = CX dV X 频率
- Iripple – 是流向电容器的实际纹波电流
- C——电路中的电容
- dV – 这是输入电压从零到峰值的变化
- 频率——这是交流电压的频率（不是整流波形频率）
现在对上面的数据进行计算：
Iripple = CX dV X 频率
Iripple = 330uF X (170V-0V) X 60Hz = 3.366A
计算值与仿真结果非常接近。这里考虑75%的最大额定电流，所有电容的纹波电流额定值不小于4.5A (3.366A/0.75)。
五、工作温度
在选择电容的时候也需要考虑到环境因素，如果产品暴露在100℃的环境温度下，肯定不能使用额定温度为85℃的电容。同样，最低环境温度为为-30℃，肯定不能使用只能承受-20℃温度的电容。
这个规则看着很简单，但实际上，如果电容暴露在非常高的纹波电流中，就会产生内部热量，就会导致温度升高到环境温度以上，因此要为工作温度留出更多的余量。例如：产品要安装的最高环境温度为60℃，要选择可以承受高于60℃的电容。
六、电容的介电材料
在SMD电容中，当你买电容的时候，就会遇到这个参数，也就是用于制造电容的介电材料。比如我在设计的时候，也会考虑到X7R、NP0 或 C0G 的电介质。因为通常具有更高的温度范围。参考下面的几个 X7R、NP0 或 C0G 样本与 X5R 的比较。
七、电容的寿命
电容寿命或者预期寿命是电容按设计正常工作的时间长度，尤其是对于电解电容来说。
电解电容如果不仔细考虑，很能会在产品生命周期之前就失效了，这是一定要避免的。通常来说datasheet 上对电容的寿命有计算，这是最直接的选择方式。
八、物理尺寸和安装方式
物理尺寸和安装方式也是不容易忽略的，电容的选择取决于可用空间。贴片电容占地面积小，但容值有限。电解电容容值较大，但是体积也会变大。这个时候就需要综合评估了。
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