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高频领域中的电容器

一般情况下，我们接触的多是中、低频的电容器设计应用，正如我们从初中开始学习电容器时也是赫兹数不是很高一样。但是，耦合电容器价格，往往当进入到了高频率的领域时，我们面对的就不仅仅是肉眼所能看到的电容器了，更多的是那些我们根本无法直接察觉到的电容效应。在这里我把从图书馆看到的和自己想到的关于高频领域中的电容器应用知识一一写下来，以求对此有个比较系统一点的认识。

实际上，耦合电容器购买，电容不仅仅只存在于电容器内部，只要两个不同电位的表面相互靠近时就会产生电场，即存在电容效应，其作用就相当于一个电容器。这种无意间所形成的电容器给它一个名字就是寄生电容，它会造成电路中电流的中断。由于这种电容往往与电路并联，则频率较高时，它将起到旁路信号的作用，即降低了信号的功率，涟水耦合电容器，从这个意义上来讲，可以说是无形中构成了一个LPF。

爆浆的种类：

分两类，输入电容爆浆和输出电容爆浆。

对于输入电容来说，就是在电源电路中体积较大、容易较大、额定电压高的电容器，对接收到的电流进行过滤。输入电容爆浆和电源输入电流及电容器本身的品质有关。过多的毛刺电压，峰值电压过高，电流不稳定等都使电容过于充放电过于频繁，长时间处于这类工作环境下的电容，内部温度升高很快。超过泄爆口的承受极限就会发生爆浆。

对于输出电容来说，对经电源模块调整后的电流进行滤波与储能。此处电流经过一次过滤，比较平稳，发生爆浆的可能性相对来说小了不少。但如果环境温度过高，电容同样容易发生爆浆。

电容爆浆的原因有很多，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、频繁的充放电等。但是直接的原因就是高温。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。当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，当压力超过泄爆口的承受极限就发生了爆浆。所以说温度是导致电容爆浆的直接原因。电容设计使用寿命大约为2万小时，受环境温度的影响也很大。电容的使用寿命随温度的增加而减小，实验证明环境温度每升高10℃，电容的寿命就会减半。主要原因就是温度加速化学反应而使介质随时间退化失效，这样电容寿命终结。为了保证电容的稳定性，电容在插板前要经过长时间的高温环境的测试。即使是在100℃，的电容也可以工作几千个小时。同时，提到的电容的寿命是指电容在使用过程中，电容容量不会超过标准范围变化的10%。电容寿命指的是电容容量的问题，耦合电容器销售，而不是设计寿命到达之后就发生爆浆。只是无法保证电容的设计的容量标准。所以，短时期内，正常使用的板卡电容就发生爆浆的情况，这就是电容品质问题。另外，不正常的使用情况也有可能发生电容爆浆的情况。

为了研究、解决以上这些问题，后来发展起来了一门学科 EMC。若想更深入了解，读 者可以去研读一下郑军奇的《EMC 电磁兼容设计与测试案例分析》，有些例子相当经典。

（1）去耦。当器件高速开关时，把射频能量从高频器件的电源端泄放到电源分配网络。 去耦电容也为器件和元件提供一个局部的直流源，这对减小电流在板上传播浪涌尖峰很有 作用。

（2）旁路。把不必要的共模 RF 能量从元件或线缆中泄放掉。它的实质是产生一个交 流支路来把不需要的能量从易受影响的区域泄放掉。另外，它还提供滤波功能（带宽限制）， 有时笼统地称为滤波。