读懂此文，就知道电容怎么用了

在工作学习中，我们经常提的一个词叫“格物致知”。

什么是“物”？

往大了说，我们的身体、精神、意识、知识、家庭、国家等等，存在于天地万物的东西，都是“物。”往小了说，这篇文章里，我们讨论的“物”，就是“知识”。

什么是“格”？

“格”，就是探寻事物的道理，去寻找“为什么”的过程。

我们每天看的书，书里面写的每句话都是“物”；我们认真思考，去探究书里的话，去探究这些知识的含义，就是“格物”。

一道考题的答案，就是“物”；思考这个答案的由来，学习得到答案的推理过程，就是“格物”。

只有通过“格物”这个过程，才能达到对知识的理解，真正的“获取”知识，这就是所谓的“格物致知”。

关于电容的作用有很多，比如我们都知道电容可以用在电源电路中储能，可以用在信号引脚做滤波，还可以放到隔直流电路中做耦合。

作为一名电路设计人员，我们不仅要知道电容的这些作用，更重要的是，是要知道电容“为什么”会有这些作用，它的原理是什么。

在了解“原理”的过程中，就完成了对电容这个“物”进行“格物”的过程。才能真正的掌握电容，并正确的使用它。

对于电容，我们首先需要掌握的，是电容的基本原理：电容说到底，就是由两片导体，中间夹着不导电的绝缘介质构成。电容的两片导体之间加上电压时，这两片导体上会存储电荷，能存储容量的多少就叫电容的容值。

既然有了电容的容值的概念，下一步想到的就是，电容的容值跟哪些因素有关？

跟温度、跟材质、跟导体距离，跟绝缘材质，都分别是什么关系？这就需要去查各种资料来解答。

电容是在两片导体之间去加电压才能形成电荷，那么加压的范围是多少？这就引出了电容额定电压的概念。

同样的，虽然两片导体之间夹的是绝缘介质，但在施加电压后，绝缘介质是否完全绝缘，会不会有漏电流？这就需要是电容另一个参数特性，绝缘电阻的含义。

既然电容两端可以施加静态的电压，那么如果施加动态、变化的电压后，电容的表现又会如何？

电压变化的频率如果越来越快，电容的特性会有什么变化呢？这就是电容频率特性的需要关注的内容。

既然电容有了绝缘电阻，同时随着频率变化还有了频率特性，那么电容在工作中会不会有损耗？这个损耗跟哪些因素有关？这就是电容损耗需要研究的地方。

上面说的这些，是电容的共性参数，而我们首先需要了解的，就是这些。

知道了电容的这些共性参数，也仅仅是“了解”而已。为什么？

因为上面说的特性“太虚”，指的都是电容“大而泛之”的特性。我们怎么把它跟实际应用联系起来？

接下来，就会引出电容的几种实际材质与工艺。

由不同的材质和工艺设计、制造出来的电容，在电容共性参数里，有着各自不同的优缺点，也就有着不同的应用场景了。

其实电容按工艺来分就三种大类：电解电容，薄膜电容，陶瓷电容。

我们在电路设计中，不管是插件的，还是贴片的；是圆的，还是扁的，是高压的，还是低压的，其工艺无非就是这三种。

这就是所谓万变不离其宗。

提到电解电容，最先想到的估计就是铝电解电容。

我们要把上面“虚”的电容参数，带到眼前“实”的物体，铝电解电容上来。

为什么叫“电解”电容，“电解”的含义是什么，电解电容的结构是什么样的？

了解了这些问题的答案，就会知道，铝电解电容、钽电解电容或者铌电解电容，其实只是电解质的材料不同。

同时也会明白，为什么电解电容的容值可以做的很大，频率特性不高的原因，也就知道了电解电容的应用场景是什么，它的使用应该注意哪些地方。

再来谈一下薄膜电容，在高密度板级数字电路设计中，薄膜电容用的不多。但在高压、高功率、高可靠性的场景，如电机、汽车等模拟电路的使用中，薄膜电容因为其绝缘电阻高，稳定性好的特点，被广泛的使用。

看到了吗，又是因为薄膜电容在“某一方面的参数特性”好，所以才在一些特定场景下使用。比如安规电容，经常就采用的是薄膜电容。

至于薄膜电容的某些特性为什么好？需要再去查资料，详细的了解。它部分特性好，那么肯定也有不好的特性，知道了它不好的地方，就会明白为什么在数字电路里，却看不到它的身影。

最后说下陶瓷电容，做过数字电路设计的人，对它一定不会陌生。同样的，先对它的结构进行了解，就可以知道为什么它怕弯曲变形，也会明白为什么多层陶瓷电容同样封装情况下，容值越大，电阻越小的道理。

谈到这里，电容的大概内容都聊了一遍。具体的电容知识点，技术细节，文章都没有说，本文想介绍的，就是方法论的层面。

总的来说就是，我们需要在大脑里对电容的知识画起一张图，从它的基本特性着手，串起不同电容对应的各种特点，并进行总结和归纳。

知其然，也知其所以然，做到了格物致知，这些电容的知识，也就能逐渐掌握了。

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 李工视眼
不定期讲解电子干货，谈谈做人、做事的方法。