在日常工作中，设备供电质量一直都为管理者关注的问题，在这里介绍一下电容器的作用和相关的使用方法。　　1、为什么要使用电容器？　　电容器主要用于补偿工频电力系统的感性无功功率，以提高功率因数，改善供电质量，降低线路损耗。　　2、电容器在什么样的电压下运行才算正常？　　电容器允许在不超过1、1倍额定电压下长期运行，并能在1、5倍额定电压（瞬时过电压除外）下每昼夜运行不超过30分钟。为了延长电容器的使用寿命，电容器应经常维持在不超过额定电压下运行。　　3、电容器的对环境要求　　电容器一般使用在周围环境空气温度为－40℃～＋40℃的场所，安装地区海拔高度不超过1000米，对于低电压并联电容器可用在海拔高度2000米以下。　　4、电容器的安装注意事项　　①应满足周围环境温度的要求外，电容器应装在无侵蚀性蒸气和气体，不爱灰尘等侵蚀、且通风良好的地方。（户内产品应不受雨、雪等侵袭）　　②电容器可装在铁架上，一排或二排，每排上下放置不宜超过三层，层间应有足够的绝缘距离，每层中电容器之间的距离应不小于100毫米，安装时电容器应直立（特别设计的也可横放）。为保持通风良好和工作人员巡回检查和维护方便，电容器装置应设置维护通道，其宽度不应小于1、2米。　　③不得安装防碍空气流通的水平层间隔板，冷却空气的出风口应安装在每组电容器的上方　　④电容器装在架子上之前需进行电容量搭配，使其相同电容量平衡（准确度为5%）。　　⑤线路的电压波形和特性应该在装置电容器前后进行确定，并采取相应措施，特别是有谐波来源（整流器等）的线路。　　⑥电容器直接接在感应电动机出线端，当电动机从线路断开时，可能发生自激，故电容器上电压可能升高至大于额定值，为了避免这一点，在选择电容器时，必须使电容器的额定电流小于电动机的空载电流。　　5、怎样接通和断开电容器？　　①电容器组在接通前用兆欧表检查放电网路。　　②当汇流排上的电压超出规定的最大允许数值时，禁止将电容器组接入网路。　　③在电容器组自网路断开后不得立即重新接入，若要立即接入，应使其端子上的电压不高于额定电压的10%。　　④在接通和断开电容器时，要选用不能产生危险过电压的开关，并装设能抑制危险过电压的设备，并且开关的额定电流不应低于1、5倍电容器组的额定电流。　　6、电容器使用过程中的注意事项有哪些？　　①经常对运行的电容器组进行外观检查，如发现箱壳明显膨胀（100Kvar以下每面膨胀量不大于10mm；100Kvar及以上每面膨胀量应不大于20mm）应停止使用，以免故障发生。　　②注意电容器组运行时的温度，如超过设计时的最高温度时，应采用人工冷却（安装风扇等）或将电容器与网路断开。安装地点和电容器外壳上最热点的温度的检查可以通过水银温度计等进行，并且须做好温度记录（特别是在夏季）。　　③电容器的工作电压和电流在使用时不得超过最高电压和电流。　　④电容器套管表面、电容器外壳、放电容器的铁架子上面不应积满灰尘和其它脏物。　　⑤必须仔细地注意接有电容器组的电气线路上所有连接处接触可靠性，因为在线路上一个连接处出了故障，甚至螺母旋的不紧都可能使电容器早期损坏，使整个设备发生事故。　　⑥电容器在运行一段时间后，需要进行耐压试验，试验的数值详见相关下载里的《并联电容器使用说明书》。　　7、电容器使用中的常见故障排除　　①在运输或运行过程中如发现电容器外壳漏油，可以用锡铅焊料钎焊的方法修理。　　②套管焊缝处渗油，可用锡铅焊料修补，但应注意烙铁不能过热以免银层脱焊。

　　一、电容的重要性　　电容是较常用的一种电子元器件，基本上每个电路都会用到，用于滤波、延迟、耦合、谐振等电路，那么电容为什么会出现电解液泄漏甚至爆浆呢？　　二、电容爆浆原因解析　　电容爆浆的原因其实有很多，比如电流大于允许的稳波电流、使用电压超出工作电压、逆向电压或频繁充放电等。　　1、高温是导致电容爆浆最直接的原因　　我们知道电容有一个重要的参数就是耐温值，指的就是电容内部电解液的沸点。因此，一般的电解电容都会注明工作温度范围，例如，电解电容工作温度就是在-40℃到105℃之间，而且你会发现大多数电容基本上都工作在这个温度范围内。　　因为温度一升高，电容的内部温度达到电解液的沸点时，电解液开始沸腾，电容内部的压力升高，当压力超过防爆阀门的承受极限就发生了爆浆，这也是设计防爆阀门的主要原因，以便在电解电容发生爆炸时有一个缺口，可以有方向地泄爆。　　2、为什么温度会有那么大的影响？　　其实，对于任意一个元器件来说，温度基本上都是其性能保持良好的重要因素，对于电解电容来说，温度会加速化学反应而使介质随时间退化失效，一般的电容设计使用寿命大约为2万小时，受环境温度的影响很大，特别是阻容降压用的电容，要充分考虑其衰减特性，要不然不到几年整个设备都用不了了。电容的使用寿命随温度的增加而减少，实验证明环境温度每升高10℃，电容的寿命就会减半。　　三、电路设计电容注意事项　　知道了电容爆浆原因，那么在设计电路时候需要注意以下几点：　　1、为了保证电容的稳定性，电容在生产前要经过长时间的高温环境测试，这样才能确保电容品质。　　2、工作温度和施加的纹波电流等要符合电容规格。　　3、电解液主要化学溶剂及电解纸为易燃物，且电解液导电。当电解液与PC板接触时，可能会腐蚀PC板上的线路，或造成短路，以致产生烟或着火。因此在电容器封口下端不应有任何线路。　　4、对需要快速和频繁充放电的电路，不应使用铝电解电容器，而应选择特别设计的具有长寿命的电容器。　　5、直流电压与纹波电压叠加后的峰值电压不应超过额定工作电压。　　6、若2个以上电容器串联，应确保施加电压低于额定值，而且要并联一个平衡电阻，以使每个电容器所加电压相等。　　不管怎样，要想电路更加可靠，在设计之初要充分考虑各个参数，对于不同的电路设计要求要选择合适的电容，选用符合规格和高质量的电解电容。

　　首先说一下，在电路中分高频滤波和低频滤波，高频滤波电容为无极电瓷片。　　高频滤波电路　　电路中，一个容量很大的电解电容C1与一个容量很小的电容C2并联。C1是一个1000μF的大容量滤波电容，C2是一个只有0.01μF的小电容，为高频滤波电容，用来进行高频成分的滤波，这种一大一小的电容相并联的电路在电源电路中十分常见。　　高频滤波电路分析　　（1）电源电路将220V的交流市电进行整流和滤波，由于电网中存在大量的高频干扰，因此要求在电源电路中对高频干扰成分进行滤波。电源电路中的高频滤波电容电路就是起这一高频滤波作用的电路。　　（2）从理论上讲，在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小两电容相并联后容量小的电容C2是不起作用的。但是，由于大容量电容存在感抗特性（在前面讲解电解电容特性时已经介绍），它在高频情况下的阻抗反而大于低频时的容抗。　　（3）为了补偿大电容C1在高频情况下的这一不足，再并联一个小电容C2。由于小电容的容量小，在制造时可以克服电感特性，所以小电容C2几乎不存在电感。当电路的工作频率高时，小电容C2的容抗已经很小，这样高频干扰信号是通过小电容C2滤波到地的。　　（4）这一电路中，整流电路输出的单向脉动性直流电压中的绝大多数是频率比较低的交流成分，对这些交流成分小电容不工作（因为小电容对低频交流成分的容抗大而相当于开路状态），此时主要是大电容Cl在工作，流过Cl的是低频交流成分。　　（5）对于高频成分而言，频率比较高，大电容C1处于开路状态而不工作，小电容C2的容抗远小于C1的阻抗而处于工作状态，用于滤除各种高频干扰信号，所以流过C2的是高频成分。　　一般电容容量在1p~1000P，根据滤波频率来选择计算电容容量，滤波类型太多常用∏型、R型、T型。而电解电容是有极性电容，它应用于整流电路后电源滤波和为音频信号提供通路。　　而电解电容容量从1uf~10000uf容量大，根据电路的不同要求来选择，但它们二者都有一个共同点就是耐压值在不同电路，根据工作电压的高低来选取。综合上述特性它们二者是有本质上的区别的，不能混为一谈。

　　滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是常见的身影，也是消灭电磁干扰的三大利器。　　对于这三者在电路中的作用，相信还有很多人还不是很清楚，文章从设计中详细分析了消灭EMC三大利器的原理。　　【滤波电容】　　尽管从滤除高频噪声的角度看，电容的谐振是不希望的，但是电容的谐振并不是总是有害的。　　当要滤除的噪声频率确定时，可以通过调整电容的容量，使谐振点刚好落在骚扰频率上。　　在实际工程中，要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz，甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。　　普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声，是因为两个原因：　　（1）一个原因是电容引线电感造成电容谐振，对高频信号呈现较大的阻抗，削弱了对高频信号的旁路作用；　　（2）另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合，降低了滤波效果。　　穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声，是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题。　　而且穿心电容可以直接安装在金属面板上，利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时，要注意的问题是安装问题。　　穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击，这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。　　许多电容在焊接过程中发生损坏。特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时，只要有一个损坏，就很难修复，因为在将损坏的电容拆下时，会造成邻近其它电容的损坏。　　【共模电感】　　由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一。　　共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。　　原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大的电感量，对共模电流起到抑制作用，而当两线圈流过差模电流时，磁环中的磁通相互抵消，几乎没有电感量，所以差模电流可以无衰减地通过。　　因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号，而对线路正常传输的差模信号无影响。　　共模电感在制作时应满足以下要求：　　（1）绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路；　　（2）当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和；　　（3）线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿；　　（4）线圈应尽可能绕制单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的而授能力。　　通常情况下，同时注意选择所需滤波的频段，共模阻抗越大越好，因此我们在选择共模电感时需要看器件资料，主要根据阻抗频率曲线选择。　　另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响，主要关注差模阻抗，特别注意高速端口。　　【磁珠】　　在产品数字电路EMC设计过程中，我们常常会使用到磁珠，铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。　　铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗很小。在高频情况下，他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。　　实际上，铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。　　铁氧体是一个消耗装置，高频能量在上面转化为热能，这是由他的电阻特性决定的。铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。　　铁氧体在高频时呈现电阻性，相当于品质因数很低的电感器，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高高频滤波效能。　　在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制；并且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。　　在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小。　　但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。　　铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。　　铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。　　在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时，使用片式磁珠是最佳的选择。　　片式磁珠和片式电感的应用场合　　片式电感：射频（RF）和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，个人数字助理（PDAs），无线遥控系统以及低压供电模块等。　　片式磁珠：时钟发生电路，模拟电路和数字电路之间的滤波，I/O输入/输出内部连接器（比如串口，并口，键盘，鼠标，长途电信，本地局域网），射频电路和易受干扰的逻辑设备之间，供电电路中滤除高频传导干扰，计算机，打印机，录像机（VCRS），电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。　　磁珠的单位是欧姆，因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆。　　磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以100MHz为标准，比如是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。　　针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好，通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。　　另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量，一般需要降额80%处理，用在电源电路时要考虑直流阻抗对压降影响。

　　大多数电子产品在一定的环境条件下存放一段时间后的质量通常会发生变化，元器件也不例外。当贮存超过了规定的期限，其质量和可靠性将不能保证，所以必须规定一个贮存期，也可以理解为食品安全的“保质期”。　　元器件的贮存期是指从生产完成并检验合格至装机前在一定环境条件下存放时间，而元器件的有效贮存期是指元器件在贮存期的质量与可靠性在装机前能满足装备要求的期限，基本有效期则是指未考虑元器件质量等级的有效贮存期。　　【影响元器件贮存期的因素】　　决定元器件有效贮存期的长短与以下三个因素息息相关：　　（1）元器件的质量（设计、工艺和材料），是保证元器件在有效贮存期质量与可靠性不会大幅退化的基础条件；　　（2）元器件贮存的环境条件；　　（3）元器件贮存后的合格判据。　　在大多数元器件的总规范和详细规范中均规定了元器件的贮存环境，如SJ331规定了半导体集成电路贮存的环境条件为：-10℃～＋40℃、RH≤80%；美军标对于半导体集成电路贮存环境的温度范围为-65℃~+150℃。但这些标准中规定的只是不允许超过范围的贮存环境，而不是元器件贮存的最佳环境。　　GB4798.1则规定对于存放精密仪器、元器件的仓库环境级别为最高级，环境条件为：20℃～25℃；RH为20%～70%；气压为70kPa～106kPa。　　QJ2222A则规定了通用贮存环境和特殊贮存环境两类条件。通用贮存环境标准明确了元器件应贮存在清洁、通风、无腐蚀气体并有温度和相对湿度控制的场所，温度及相对湿度见表1所示。　　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类的环境条件各不相同。Ⅰ类，一般不需要对温度、湿度进行调节；Ⅱ类，在个别季节需要对温度、湿度进行调节；Ⅲ类，则需要对温度、湿度进行调节才能满足要求。　　针对特殊元器件的贮存环境条件，如对静电放电敏感的元器件（如MOS器件、微波器件等），应按GJB1649的规定，采取静电放电防护措施；对磁场敏感但本身五磁屏蔽的元件，应存放在具有磁屏蔽作用的容器内；非密封片状元器件应存放在有惰性气体的密封容器内，或存放在采取有效防氧化措施；微电机等机电元器件的油封及单元包装应保持完整。

　　在做射频的时候，选择电感电容时特别关注他们的Q值，那什么是Q值呢？Q值是什么意思，它为什么重要？　　品质因数Q：表征一个储能器件（如电感线圈、电容等）、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的Q值愈大，用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳。　　或Q=无功功率/有功功率，或称特性阻抗与回路电阻之比。　　Q值越高，损耗越小，效率越高；　　Q值越高，谐振器的频率稳定度就越高，因此，能够更准确。　　定义电容的品质因数，也就是Q值，也就是电容的储存功率与损耗功率的比：　　Qc=（1/ωC）/ESR　　Q值对高频电容是比较重要的参数。　　Q值相当于D值的倒数。损失角即D值：一般电解电容器因为内阻较大故D值较高，其规格视电容值高低决定，为0.1-0.24以下。塑料薄膜电容器则D值较低，视其材质决定为0.001-0.01以下。陶瓷电容器视其材质决定，Hi-Ktype及S/Ctype为0.025以下。T/Ctype其规格以Q值表示需高于400-1000　　电容器的引线电感将随着频率的升高而降低电容器的特性。如果引线电感与实际电容器的电容谐振，这将会产生一个串联谐振，使总电抗趋向为0W。由于这个串联谐振产生一个很小的串联阻抗，所以非常适合在射频电路的耦合和去耦电路中应用。然而，当电路的工作频率高于串联谐振频率时，该电容器将表现为电感性而不是电容性。