电容属于电子电路中的基础组件，它对于各类电子设备都极为重要，是必不可少的组成部分。
电容的核心构成在于两个极板间产生的电场，极板面积越宽广，其储存电荷的能力越强；极板间距越拉开，所能承受的电压值越高。
一、电容按材料和工艺分类
1、贴片电容
多层片式陶瓷电容器属于贴片电容，通常依据长度和宽度规格来标识种类，具体规格包括0402，0603，0805，1206，1210，1808，1812，2010，2225，2512等，这些是常见的型号。贴片电容普遍呈现黄灰色，其表面一般不刻印任何字符，而贴片电阻则常在体表标注阻值信息。
当前在便携式计算机、无线通讯设备、触控平板、平板显示器等电子设备，为满足轻薄化需求，表面贴装电容器和表面贴装电阻器使用十分广泛。在故障处理过程中，表面贴装电容器较易发生失效短路，进而造成整个电源部分失效，触发设备启动保护机制。
贴片电容受限于制造工艺，其容量无法做得很大，而钽电容的成本相对较高，为了满足产品微型化的需求，贴片电解电容应开始应用，在许多小型化产品中都能见到，例如电脑的主板、笔记本电脑的主板、显卡以及电视机的电路板等地方。
部分标榜为全固态构造的主板，其滤波用的电容器并非钽质，而是采用表面贴装式的铝电解类型。
2、铝电解电容
铝电解电容主要用作电源滤波，属于有极性电容器，是以铝箔充当电容的阳极和阴极，再以绝缘纸充当介质，一圈圈卷制起来，并以铝外壳充当容器，随后浸入电解液，最终用橡胶塞加以密封构成，形成完整结构，该电容有两个引脚，其中较长的引脚为正极，较短的引脚为负极。
铝电解电容在应用时，若环境温度过高，便容易发生鼓包和容量衰减的情况。此外，这类电容的漏电流相对较大，因此常被用于DCDC转换电路中的电源滤波环节。
3、钽电解电容
钽电容以金属钽为介质材料，具备体积紧凑、容量密度大的特点，不过其成本较高且承受电压的能力不强，因此主要用在需要缩小体积的电子设备上。
钽电容存在黑色和黄色两种类型，其中带有标识的一端是正极，未标识的一端是负极。对于直插型的钽电容，引脚较长的一端代表正极，引脚较短的一端代表负极，这种极性标注方式与铝电解电容是一致的。
4、瓷片电容
这种电子元件采用陶瓷作为核心材料，外层附着金属薄膜，经过高温处理形成电极结构。它没有极性之分，通常应用于产生振荡信号，进行高频信号处理，或者消除开关电源中的电压尖峰现象。
瓷片电容绝缘性高，漏电流小，耐压高，就是容量一般比较小。
5、独石电容
独石电容采用多层片式陶瓷电容组合而成，这种电容具备优异的温度适应性，其漏电电流非常微弱，因此常被应用于高频以及特高频的电路设计，主要承担阻断直流、传递交流，旁路干扰，净化信号等功能。
独晶电容运用叠层工艺制造，因此其电容量显著超越常规的陶瓷电容，加之其绝缘特质卓越，容量表现十分稳定，并且具备耐热能力，这使得它能够替代云母电容和纸介电容，同时也可用于微型电子设备，充当滤波电容的角色。
6、云母电容
云母电容采用云母片作为介质，云母是天然材料，因此电容外形常为方形。这种电容的容量不大，但耐压能力很强，漏电电流极低，耐热性能优异。
云母电容在家庭用物品中不常见，通常应用于工业装置和通讯装置，常在需要严格环境条件的电子物品中使用。
7、聚酯薄膜电容
聚酯薄膜电容以金属化聚酯薄膜充当绝缘材料，通过逐层缠绕成型，并引出电极，外部再涂覆环氧树脂进行封装，这样就制成了电容器。
聚酯薄膜电容的热稳定性强，可在较宽的温度区间内使用，其绝缘特性优异，并且其泄漏电量微乎其微。这种电容通常在其表面印有CL字样。
8、法拉电容
法拉电容属于铝电解电容的一种，采用了更先进的生产工艺，其内部铝箔厚度更小，因而电容量显著增加，但承受电压的能力有所下降，目前市面上容量最大的法拉电容已经达到了1400法拉。这类电容主要应用于能量存储领域，正逐渐替代小型家用电器中的备用电池，确保在断电情况下，设备内部时钟电容能够持续工作数小时甚至数天。
将好几个容量很大的法拉电容先串联再并联，然后连接到汽车电瓶的正负两极，这样就能给启动机输送更强的启动电流，从而减少电瓶需要更换的次数。
9、涤纶电容
涤纶电容器以涤纶薄片作电介质，以两层金属薄片作电极，经过多层卷制构成。这种电容器容量高，体积紧凑，介电系数大，性能稳定，在电路中具有多种功能，包括滤除杂波、产生振荡、消除干扰，以及传递信号、连接电路等，能够部分替代金属膜电容器和陶瓷电容器。
10、聚丙烯电容
聚丙烯电容以聚丙烯薄膜作为绝缘材料，铝箔充当导电层，通过无感缠绕技术加工而成，最后用环氧树脂进行外壳处理。
聚丙烯电容的稳固程度超过聚酯膜电容，它能够承受高温，占用空间小，承受电压能力强，运行非常可靠。过去，在老式CRT电视机的回扫电路中，阻容降压的LED照明设备，以及家庭用风扇的启动装置里，都能见到这种电容的影子。
11、聚苯乙烯电容
聚苯乙烯电容以聚苯乙烯薄膜充当绝缘材料，搭配铝箔构成极板，通过层叠缠绕工艺加工成型，并实施封装处理完成制作。这种电容的电容量通常介于100PF至0.01UF之间，其温度特性表现为负系数，同时具备极高的绝缘阻抗和极低的泄漏电流，因此常被应用于工业装置、精密测量仪器以及高精度数模转换电路等领域。
12、纸介质电容器
纸质电容采用特殊绝缘纸张作为核心材料，搭配金属铝箔构成极板，通过叠层缠绕工艺制造，外部再套上塑料外壳加以保护。此类电容器的电容量范围介于0.001PF到2UF之间，耐压能力可达到2000V。
13、金属化纸介质电容器
这种电容器与纸质电容器相似，不过它不用铝箔充当电极，而是在用作绝缘介质的纸双面覆盖一层细微的金属铝，将这种纸卷成筒状，随后整体浸蜡，再封装在塑料或金属容器内完成制作。
纸质电容的不足在于其内部材料会吸附空气中的潮气，导致绝缘性能减弱，漏电现象加剧，长期使用后功能会逐渐衰退。
14、油浸电容
油浸电容和铝电解电容构造相似，都是将两层铝箔夹着绝缘油纸卷叠而成，最终形成电容器。要提升容量，可以将多个电容并联使用，而要增强耐压能力，则需要加厚绝缘纸。根据外壳形状需求，卷制时会形成方形或圆形结构。完成后，将其置入金属容器内，并填充专用轻质油，接着引出电极并完成密封，即制成最终产品。
在特殊状况下，电容器内部会因发热导致绝缘油变成气体，因此金属外壳上设有排气通道。这种油浸式电容器通常在交流电能系统中承担功率因数校正任务，也用于交流单相电机的启动和运行环节。我们日常使用的家用电器，比如洗衣机、微波炉以及空调设备，都能看到它的应用。
若电容的油封工艺欠佳，内部油液可能会外泄，致使电容容量减小，进而干扰电机运行。当定频空调的压缩机启动电容发生故障时，压缩机虽能运转，但制冷功能会失效。
15、安规电容
符合安全规范的电容器，在发生故障时不会引发触电事故，也不会对人的生命构成威胁。这类电容器通常只在开关电源的干扰抑制部分中使用，主要功能是进行信号净化，它们分别连接在火线与大地、零线与大地以及火线与零线之间，能够有效清除差模性质的干扰信号和共模性质的干扰信号。
安规电容分为两种类型，分别是X型和Y型，X电容安装在火线L与零线N之间，而Y电容则接在火地与零地之间。由于安规电容需要满足安全标准，作为安全电容的X电容和Y电容都必须通过安全检测机构的认证，因此安规电容表面上的文字和符号非常丰富。
X电容常见有若干型号，例如，电容的耐压值越高，性能越稳定，工作期限也越持久。务必留意，安规电容标示的额定承受电压，其真实击穿电压可超过两千伏，因此安规电容绝不能以普通耐压四百伏的电容来替换。
Y电容连接在火线和零线之间，需要满足安全规范要求，通常情况下，在亚热带环境下运行的设备，机箱对地的泄漏电流需控制在0.7毫安以内，而在温带环境下运行的设备，机箱对地的泄漏电流需控制在0.35毫安以内，因此Y电容的总容量一般有上限限制，这种电容多呈现橙色或蓝色，其耐压标记多为交流400伏，实际承受的电压能力可达5000伏
16、无极性电容
无极性电容器是不区分正负极的电容类型，例如瓷片电容器、涤纶电容器、纸介质电容器、云母电容器、独石电容器、聚丙烯电容器以及聚酯膜电容器等，这些都属于无极性电容器。这类电容器的容量通常比较小，主要应用于高频滤波场合，在电路中能够实现耦合、退耦、反馈以及补偿和振荡等功能。
上述几种无极性电容的容量都比较小，无法满足实际使用需求，因此出现了一种无极性电解电容，其耐压值能达到数百伏，容量也能达到数百微法。在日常使用的电动工具里，为了防止电动机运行时产生的火花干扰影响到其他电器设备，可以在电机两端并联这种无极性电解电容，从而滤除这些干扰脉冲。
17、穿心电容
穿心电容属于一种特殊类型的电容器，它的内部接地电感极低，因此在实际使用时，引线电感对整个电路的作用可以忽略不计。这种电容器主要应用于滤波和选频电路。
总结：
电容的介质构成和制作流程告诉我们，这类元件要么采用高温蒸馏烧结成型，要么借助金属箔卷制完成，两种工艺各有特点，性能表现也存在显著差异，具体体现在绝缘性能和电流泄露方面，同时温度承受能力也不尽相同，这些因素共同决定了各类电容的适用范围和具体用途。
二、电容按用途分类
1、启动电容
CBB聚丙烯薄膜电容即为启动电容，其容量通常在1微法左右，承受电压为450伏，主要功能是驱动单相交流电动机启动。这种电容常见于家用电器，例如电购房、电冰箱、空调、洗衣机以及吊扇等设备内部。
2、运行电容
交流马达的启动电容器通常在马达启动高速旋转之后，其内部离心式开关会将电容器从电路中断开，此时启动电容器便停止供电。而运行电容器则是在单相马达整个工作期间都连接在电路之中的。运行电容器多数也是采用聚丙烯薄膜电容。
3、消火花电容
这种电容采用无极性设计，容量通常为几十微法，常安装在手电钻等电动设备中，目的是为了阻挡工作期间产生的脉冲电火花，以免干扰其他家用电器的正常运行。
老式日光灯的启动装置里，包含一个充氖气的小泡，另外还接有一个纸质电容，这个电容的功能是消除电火花。
4、滤波电容
电子电路里，铝电解电容主要功能是过滤杂波和储存电量，因此采用开关电源的设备，其热端通常配备一个或两个，这三个电容的耐压值是450V或500V，容量为82UF或100UF，它们专门为开关电源供应能量。
5、消峰电容
采用变压器供电的开关电源，为避免电源开关管在截止状态下，变压器初级线圈两端出现的高压脉冲损坏开关管，因此配置了抑制尖峰的电路装置。该抑制尖峰的电路装置由整流二极管、放电电阻以及缓冲电容构成。
6、 降压电容
劣质LED灯具，还有部分节能型微控制器操控装置，由于无需同外部环境连通，无需关注安全性能，也会采用电容进行电压降低处理。这种电路构造精简，制造开销小，运行稳固且可靠。用于电压降低的电容通常选用CBB类型，其容量设定需依据电路耗电规模来决定。
7、旁路电容
滤波电容附近通常还会连接一个容量较小的电容器，图中展示了两个电容器并联的情况，其作用是为电源线路中的高频干扰信号开辟一条通路，防止其传输到后续电路部分。
8、安规电容
安规电容器专门用于抗干扰电路，发挥滤波功能，在开关电源的初级整流电路之前，会安装多个安规电容器，它们分别连接到地与火线之间，目的是清除差模和共模的干扰信号。
我们或许见过电动车充电时烧毁LED灯泡或电脑的案例，这源于这些电动车充电器缺少EMI抗干扰电路，开关电源工作时产生的多次谐波会直接流入市网电路，从而干扰周边的家用电器，甚至导致其损坏。
三、电容在电路中应用
1、滤波
电容的关键功能在于隔离干扰，其中电解性电容器能够清除次声波交流的杂讯，而片式微型电容器则可以消除超声波交流的杂讯，通过这种方式，提供给后续电路的直流电信号将更为平稳。
2、耦合
在模拟电路里，前后级连接可以借助电阻，也可以凭借电容，或者借助变压器实现。电容连接能让交变信号通行，却不能让直流信号通行。
3、消峰
电容用于消除峰值，作用是过滤电路中的突发性干扰信号，确保其他部分能够稳定运行。在开关电源的初级线圈里，因为承受的电压高达300V，当电源晶体管关闭时，线圈两端的电压峰值会显著超过300V，这也是开关电源管通常需要具备600V以上耐压能力的原因。
4、振荡
RC振荡电路应用广泛，在8引脚单片机电路中，常选用RC振荡电路产生时钟信号，此外，开关电源中的PWM芯片也利用RC振荡电路形成基础信号。
5、退耦
解耦功能跟旁路效果相似，在直流供电线路里，为了防止电源内阻导致信号减弱，会在电池正负极并联一个电容器，让直流电经过电池，让交流电经过电容器。
6、隔直
利用电容阻断直流电的特性，以及电感阻碍交流电的特性，单根电源线能够既供给负载电力，又传输信号路径。这种设计在早期电视室外天线中很常见，信号放大设备安装在天线顶端，紧靠天线本身，通过长长的连接线，既为放大设备提供能量，又把所需的电视信号传送给接收设备。
7、旁路
在集成电路的VCC引脚周边位置，通常并接一个容量较小的小电容，该电容能够为电源线路中的高频干扰提供传输路径，从而防止对芯片正常运作产生干扰。
8、降压
前面已经说明，电容能够传导交流电，同时它对电源呈现一定的阻碍作用，因此可以为低能耗的用电设备供电。采用阻容方式降压的电路，其输出功率通常较小，例如遥控电风扇的红外控制部分，就是运用阻容方式供电的，此外，微波炉和电磁炉等设备也有类似的应用。
9、储能
串联式开关电源电路输出端的电容器具有蓄能功能，电感L中的电流无法立刻中断，电源管T断电时，续流二极管维持电流路径，电容C得到充电。电源管T导通时，电容C释放能量，电感L吸收电能。通过调整充电脉冲的占空率，能够改变输出电压的数值。
10、补偿
在电力供应系统中，尤其是制造型企业，会运用大量电感性设备，例如各种电机，这类负载的电压与电流相位存在偏差，表现为电流落后于电压，进而造成电网实际输出能量减少，为了改善这一状况，工厂的变电所通常会配置电容器组，其目的在于提升整个系统的功率因数水平。
四、电容好坏判断
电容的关键指标包括电容量、承受电压值、工作温度范围以及泄漏电流，我们在电路设计中挑选电容器件时，也是围绕这些指标来做出决策的。电源性能优劣，电容的容量级别、耐压能力强弱，以及泄漏电流的数值，都是可以具体检测的。电容具有频率依赖性，万用表电容档测得的值是标称容量，实际电路中电容表现出的容量会随频率变化。
1、容量测量
电容的容量能够通过电容表来检测，实际检测到的电容容量数据会略高于标示的参数值。
2、耐压测量
电容的真正能承受的电压远高于标示的电压值，挑选电容时必须确保电路中可能出现的最高电压不超过其标称的承受能力。这个电容的耐压能力数值也能够通过仪器进行检测。
3、外观检查
使用电容器时，其形态是评估其功能状态的关键指标之一。电解电容器出现鼓胀，底部的橡胶盖松脱，表明其已经失效；贴片电容器发生颜色改变，产生裂纹，或者被烧毁，都是其已经损坏的迹象。
4、电路观察
电路运作正常时，可借助红外测温设备或红外成像设备，来探查电路的温度状况。倘若电容不显现出热量，温度保持低值且稳定，那么更换的电容便达到了电路的标准。
许久未曾接触PCB设计工具了，文中插图系借助系统自带的绘图应用完成，旨在提升内容可读性。若存在表述偏差，恳请不吝赐教。