发表时间：2014-04-16

（接一篇）

电容器的主要参数

电容器的主要参数是选择使用电容器的基本依据，容器的主要参数如下：

一、电压

（1）额定电压（rate voltage）是电容器两端可以持续施加的电压，一般电容器为直流电压，通常在电

容器上标注VDC。而专用于交流电的则为交流有效值电压，通常在电容器上标注VAC。电容器的交流额

定电压低于直流额定电压，如交流220V额定电压对应的是直流630V额定电压。

（2）浪涌电压（surge voltage）是电解电容器特有的电压参数，是电解电容器可以短时承受的过电

压，这个浪涌电压约为额定电压的1.15倍。

（3）瞬时过电压（transient voltage）是铝电解电容器特有的电压参数，是铝电解电容器可以瞬时承受

的过电压，这个铝电解电容器约为额定电压的1.3倍，是铝电解电容器的击穿电压值。

（4）介电强度（dielectric strength）是电容器的额定电压低于电容器中介质的击穿电压。由于制作工

艺的不同，击穿电压与电容器的额定电压的差值也不尽相同。如铝电解电容器的氧化铝介质可以控制的

非常精确，故一般的击穿电压约为额定电压的1.3倍；其他介质则通常为1.75～2倍以上；抑制电源电磁

干扰电容器需要更高的比值，以确保电器的安全。

（5）试验电压（test voltage）是薄膜电容器在最不利的条件下能够长时间承受的过电压能力，通常为

1.25～1.75倍额定电压，并且在最高温度下测试。

二、电容量

电容器的电容量（capacitance）由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。通常交流电源容量随频率、电

压以及测量方法的变化而变化，只不过不同规格的电容器变化程度不一样而已，除非要求电容器特别准

确、温度特性特别稳定。尽管电容器的电容量在不同的条件（如频率、温度、电压）下会有变化，但

是，除了高介电系数的陶瓷电容器外，一般电容器的电容量随应用条件的变化低于电容量的容差精度。

三、电容量的容差

电容器在制造过程中不可能确保每个电容器的电容量都与设计值（或标准值）完全一致，总是存在一定

的偏差，即电容器电容量的容差（tolerance），有时俗称电容量的误差。电容器电容量的容差多以百

分数表示。多数电容器电容量的容差为J级：±5%、K级：±10%、M级：±20%、S级：政府50%/-20%

、Z级：+80%/-20%。除少数对电容器的容差要求比较高的应用场合外，多数应用中对容差的要求比较

松，一般为K级：±10%、也有用M级：±20%甚至Z级：+80%/-20%。

四、损耗因数

由于漏电流、介质吸收、等效串联电阻等原因产生的损耗，它和工作频率有关系。其中介质吸收，只要

足够低，其造成的介电系数的变化通常可以忽略。由于介质在电场下的极化过程使分子间碰撞而消耗能

量而产生损耗，因而也造成了介电系数下降。在频率比较低的情况下，介质吸收所产生的损耗很低，通

常可以忽略，损耗因数主要是由电容器的ESR造成的。例如，在电解电容器中，等效串联电阻是造成损

耗的主要原因，而漏电流、介质吸收造成的损耗则可以忽略不计。因此，电解电容器的损耗因数（diss

ipation factor）则以串联等效电阻ESR同容抗1/ωC之比，有时也成损耗角正切（tan）表示。因此，电

解电容器的损耗角正切（tanδ）是随频率近似线型上升的。

然而，当频率很高是，介质损耗已经不可忽略，这时损耗因数中介质损耗的因素开始占主导地位，损

耗因数随频率急剧上升。如果频率继续升高损耗因数的贡献就成为介质加热了，最典型的就是微波炉，

其工作频率高达2450MHz。

损耗因数标志着电容器本身在工作时的自身损耗的大小，这个损耗的大小可定义为：在电容器被施加交

流电时，每个周期电容器产生的损耗与每个周期电容器存储的功率之比，这就是电容器损耗因数的最基

本定义。这个表述方式与电工技术中的功率因数相同，因此有些文献就将损耗因数翻译成功率因素，但

是二者的意义不同的，这里还是以损耗因数表述为好。

五、等效串联电阻

电容器电极到引出端的电阻，一般箔式电容器的等效串联电阻（ESR）比金属化电容器的ESR小，双金

属化和加重金属化的ESR比一般金属化的ESR小，多引出线的ESR比单引出线的ESR小，平面电极板

的ESR比粗糙电极板的ESR小，等等。

六、温度系数

温度系数（temperature characteristics）是电容量随温度变化的程度，有的介质的介电系数随温度的

升高而变大，大多数戒指都属于这一类，通常其变化范围小于容差范围；而有的介质的介电系数随温

度的上升而减小，如聚丙烯；有的介质的介电系数则可能在不同的温度范围而有不同的变化，像Ⅱ类

陶瓷介质电容器。

七、工作温度范围

任何介质都存在工作温度范围（operation temperature），过高的温度会使介质的物理特性发生变化（

如，融化、节电强度下降）和化学变化（如碳化）而不再满足电容器介质性能的要求；电解电容器则要

避免电解液的蒸发而造成电容器的永久损坏。

八、漏电流

电容器的漏电流（operation temperature）主要是介质的绝缘电阻不是无限大和介质存在的缺陷（杂志

）而产生的。不同的介质，漏电流不一样，如铝电解电容器的漏电流主要是由于氯、铁、铜离子的存在

而产生的对氧化铝介质的破坏以及微型原电池效应造成的。

九、寿命

多数电容器在理论上没有寿命（life test）的问题，只有液态介质（电极）或介质在施加电压后出现介

电系数下降才出现寿命问题。最明显的是铝电解电容器，由于铝电解电容器的负电极是电解液，当电

解液干涸后铝电解电容器的负电极面积大大缩小，使电容量大大下降，当电容量下降到寿命终了值，

铝电解电容器即宣告寿命终了。通常，铝电解电容器均表明最高工作温度和在这个温度下的使用寿命

，如105℃/2000h。

十、理想电容器于是即电容器

理想电容器应该是仅仅电容量具有意义，耐压无穷高、允许流过的电流无穷大、内阻为零、损耗为零、

工作频率无穷高、寄生电感为零等。实际的电容器由于介质材料的介电强度有限，耐压将也是有限的，

这就是额定电压；由于电板材料和体积的制约，电容器可以承受的电流也将是有限的，而且也会存在一

定程度的内阻。很自然，损耗也随之存在。由于介质材料工作频率的限制、可以承受的电流限制以及寄

生电感等因素的限制，实际电容器的可以工作频率也是有限的。即便如此，在不影响电路性能的前提条

件下，实际的电容器还是很好地发挥了电容器自身的物理功能。

当你看到一个电容器时，你最关心的是什么呢？应该是这个电容器是什么介质的电容器，比如说薄膜电

容器还是电解电容器等，这一点可以从外观上看出来。除了这一点以外，第二个所关心的必然是电容量

，而不是额定电压；电容量之后才是额定电压；其后接着可能是电容量的容差；电容器的具体规格与参

数是什么。电容器上的符号五花八门，外行看了不知所以然，入门者仅仅能看懂一部分。那么，怎样才

能看明白电容器上所标注的符号呢？这需要弄清楚电容器的电容量是如何标注的、额定电压时如何标注

的、电容器的类型是如何标注的、各生产厂商是什么样的商标等。

附：绝缘电阻

绝缘电阻是薄膜电容器的重要指标之一，由于薄膜电容器小的介质不会出现像铝电解电容器那样的电化

学过程，因此薄膜电容器的漏电流极低，有机薄膜电容器漏电流几乎为零，金属化纸介电容器由于纸介

质的特殊性，可能会有一点漏电流。故，绝缘电阻作为度量薄膜电容器的指标，更合理并便于测试。

一、   绝缘电阻与测试条件

绝缘电阻是将确定的输入直流电压与电流施加到电容器1min（偏差正负5s）后的电流大小的比值得到

的。额定电压与测试电压的关系如表所示。

表：额定电压与测试电压的关系

如果测试不是在20℃条件下进行的，必须利用相对位换算到20 ℃时的相关值。常用介质的转换关系如表所示。

表：常用介质的换算关系

测试时的温度℃	换算系数
	聚酯膜电容器	聚乙酯膜电容器	聚丙烯膜电容器	聚苯硫醚膜电容器
15	0.79	0.79	0.75	0.95
20	1.00	1.00	1.00	1.00
23	1.15	1.15	1.25	1.03
27	1,38	1,38	1.50	1.07
30	1.59	1.59	1.75	1.09
35	2.00	2.00	2.00	1.14

在各型号电容器的数据表中，绝缘阻抗作为最小数值给出，并作为一个极限值在进行“动态”测试后获

得。对于额定值＞0.33μF的电容器，绝缘电阻通常是以时间常数形式给出，即，

二、影响绝缘电阻的因素

从换算系数表中可以看到，绝缘阻抗受温度影响。下图为常用介质的绝缘电阻与温度的关系。绝缘阻抗

同样受湿度（绝缘阻抗的适度因数为负）影响。

从图中可以看到，在各种有机介质薄膜电容器中，聚乙酯薄膜电容器的绝缘电阻的温度稳定性最好，其

他三种介质薄膜电容器绝缘电子随温度变化的趋势基本相同，都是随温度的升高而下降。

在图中还可以看到，从上述4种有机薄膜电容器中，聚苯硫醚薄膜电容器的绝缘电阻最高，聚乙酯薄膜

电容器次之，聚酯薄膜电容器相对最差。

附：气候影响

1.温度范围

在各自的一般说明中，高范围温度Tmax和低范围温度Tmin被定义为电容器可持续工作的最大和最小环

境温度。当一个电容器流过纹波电流时，由于本身散发热量，其表面温度可能会高于其周围环境温度。

2.额定温度

额定温度被定义为联系输入额定电压时的最高环境温度。在各薄膜电容器制造商的数据手册或产品样本

中均标有相关的数据，如聚酯膜电容器、聚丙烯膜电容器的额定温度为TR=85℃；聚乙酯膜电容器、聚

苯硫醚电容器为TR=105℃。

3.测试的参考温度

所有电气测试的参考温度都定义为20℃。如果需要的话，在其他温度下获得的测试结果可转换成参考温

度下的值。电容量和绝缘电阻的转换因数参见上表。

在可靠性说明中的参考条件下，环境温度40℃定义为DIN40039的参考温度。

电容器参数的表示方式

一、电容器的电容标称值及精度

电容器的电容标称值通常分为E6（20%）、E12（10%）系列，以及E24（5%）系列，如表所示。

表：E6、E12系列、E24系列的优选值

E6系列	1.0  1.5  2.2  3.3  4.7  6.8
E12系列	1.0  1.2  1.5  1.8  2.2  2.7  3.3  3.9  4.7 5.6 6.8 8.2
E24系列	1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3  3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1

二、电容量的表示方式

（1）小容量电容的标志方式：小容量电容器多以pF为单位标志，所示的数码就是电容器，并且数码后

面没有单位（PH），例如8，表示电容器为8pF（0.000008μF），再如100则表示电容器为100pF（

0.0001μF）。

（2）中小容量电容的标志方式：中小容量电容器可以纳法（nF或n）或以微法（μF）表示。以nF表示

时，在数码后加n表示容量，例如，100n表示100nF（0.1μF），再如4.7n表示4.7nF（0.0047μF）；

以μF表示多在数码后不再标志μF，例如0.01表示0.01μF，再如0.47表示0.47μF。

（3）数码标志的电容量：数码标志的电容量的单位是皮法（pF），例如101表示100pF（0.0001μF）

，又如683表示68000pF（0.068μF），再如475表示4700000pF（4.7μF）。如果是几点几皮法的小电

容量电容器，则采用类似几欧【姆】电阻的表示电容量，如2.2pF用2R2标识；钽电解电容器也有用这

样表示方式，如476表示47μF。

（4）电容器的色码标志方式：与色环电阻的标志方式相同，所表示的电容量的单位为pF。

（5）电解电容器的标志方式：电解电容器的电容量比较大，采用微法（μF）为单位表示，通常数码后

面跟μF或μ，如0.22μ、47μ、22μ、470μ、3300μ、10000μ、47000μ等。

（6）超级电容器的电容量特别大，多以法拉（F）表示，如0.1F、5F、47F、100F、3300F、5000F等。

三、   电容量的容差

电容器容量的容差通常用字表示。

第一种，绝对误差，通常以电容量值的绝对误差表示，以pF为单位，即B：±0.1pF、C：±0.25pF、

D：±0.5pF、Y：±1pF、A:±1.5pF、V：±5pF，这种表达方式通常用于小容器电容器。

第二种，相对容差，以电容量标称值的偏差百分数表示，即D：±0.5%、P：±0.625%、F: ±1%、R:

±1.25%、G: ±2%、U: ±3.5%、J：±5%、K：±10%、M：±20%、S：+50%～-20%、Z：+80%～-20%。

其中，容差小于5%的可以称为精密电容器，而一般电容器多为J、K、M级，Ⅱ类陶瓷电容器多为K级和

M级，电解电容器多为M级和S级，多用于电容精度要求不高的场合。

四、   电容器的额定工作电压

按国家标准GB2472-81的规定，电容器的额定电压序列如表所示。

表：电容器的额定工作电压序列

电解电容器（V）	4.0  6.3  10  16  25  35  50  63  80  100  160  200  250  300  350  450  500  630
无极性电容器（V）	40  50  63  100  160  250  400  630  800  1000  1250  1600  2000  2500

表中数字的下面带有横线的为不常使用的电压等级。

五、电容器额定电压的表示方式

a）电压直接标志：与电压序列标志一样。

b）字母标志：日本厂商生产的电容器的电压代号，通常由一个数字和一个字母构成。其中，数字表示

电压等级是哪个数量级的，0为个位数电压，即几伏；1为两位数电压，即几十伏；2为三位数电压，即

几百伏；3则表示四位数电压，即几千伏。而字母则是表示具体的额定电压的有效数字。具体的表示方

法如表所示。

表：额定电压代号表示方法

数字

额定电压（V）

A

B

C

D

E

F

G

H

J

K

V

W

0

0E 2.5

0J 6.3

1

1A 10

1B 12

1C 16

1E 25

1H 50

1J 63

1K 80

1V 35

2

2A 100

2C 160

2D 200

2E 250

2F 300

2G 400

2H 500

2J 630

2K 800

2V 350

2W 450

3

3A 1000

3D 2000

3F 3000

3G 4000

3H 5000

3J 6000

3K 8000

4

4A 10000

3B 12000

4C 15000

表示没有标注的是不存在的电压规格。从表中可以看出，A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、V、W分

别代表1.0、1.2、1.6、2.0、2.5、3.0（3.15）、4.0、5.0、6.3（6.0）、8.0、3.5、4.5，字符前的数

字意义如下：0或10 、2或10 、3或10、4或10，依次类推。数字与字母为倍乘关系。表中所标注的电

压为直流额定电压。

对于一直电源电磁干扰电容器来说，其额定电压为交流电压。这时，E2代表250V、GB代表抑制电源

电磁干扰电容器的X2的250V、GC代表抑制电源电磁干扰电容器的X2的250V、GC代表抑制电源电磁干

扰电容器的X1、Y2的250V、GD代表抑制电源电磁干扰电容器的Y3的250V。代码与电压的关系如表所示。

有的电容器除了标明额定电压外，还要标明可承受的浪涌电压，如大型铝电解电容器或一些薄膜电容器。

六、   温度特性

温度特性主要是电容量随温度的变化程度，也是电容器的关键参数之一，每种电容器产品都标明它的温

度系数，各国都制定了相应的标准，见表。

表：中国国家标准的温度特性的表示方式

表：美国标准的温度特性的表示方式

EIA(美国标准)
最低温度范围	后缀符号	最高温度范围	后缀数字	整个温度范围内的最大容差变化	后缀数字
+10℃	Z	45℃	2	±1.0%	A
-30℃	Y	65℃	4	±1.5%	B
-55℃	X	85℃	5	±2.2%	C
		105℃	6	±3.3%	D
		125℃	7	±4.7%	E
		150℃	8	±7.5%	F
				±10.0%	P
				±15.0%	R
				±22.0%	S
				+22%～-33%	T
				+22%～-56%	U
				+22%～-82%	V

表：日本标准的温度特性的表示方式

JIS（日本标准）
温度范围	整个温度范围的最大容差变化
-25～+85℃	±5%
-25～+85℃	±10%
-25～+85℃	+20%～-30%
-25～+85℃	+20%～-55%
-25～+85℃	+30%～-33%
-25～+85℃	+30%～-80%

表：中国、美国、日本的温度特性标准的比较

例如，最常见的陶瓷介质X7R、Z5U，其中，X7R为美国标准，X代表最低工作温度-55℃,7代表最高

工作温度+125℃，R表示在整个工作范围内的最大容差范围是±15%。同样，Z5U也是美国标准，Z代

表最低工作温度+10℃，5代表最高工作温度+85℃，在整个工作温度范围内的最大容差范围是+22%～-56%。

表：为各种介质参数的温度系数

温度特性	测试温度范围	容差变化或温度系数	工作温度范围
SL	-55～+85℃	+350~1000PPM/℃	55～+125℃
C0G	-55～+125℃	0±30ppm/℃	55～+125℃
C0H	-55～+125℃	0±60ppm/℃	55～+125℃
P2H	-55～+85℃	-150±60ppm/℃	55～+125℃
R2H	-55～+85℃	-220±60ppm/℃	55～+125℃
S2H	-55～+85℃	-330±60ppm/℃	55～+125℃
T2H	-55～+85℃	-470±60ppm/℃	55～+125℃
U2J	-55～+85℃	-750±120ppm/℃	55～+125℃
B	-25～+85℃	±10%	-55～+85℃
Z5U	+10～+85℃	+20～-56%	+10～+85℃
Y5V	-30～+85℃	+22～-82%	-30～+85℃
R	-55～+125℃	±15%	-55～+125℃
X5R	-25～+85℃	±15%	-25～+85℃
X7R	-55～+125℃	±15%	-55～+125℃
ZLM	-25～+20℃	-4700+100～2500ppm/℃	-55～+85℃
	20～+85℃	-4700+500～1000ppm/℃

国产电容器的命名

国产电容器的型号一般有四部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器），依次分别代表名称、材料、分类和序号，见表。

表：国产电容器型号的各部分意义

电容器的类型	第一部分	第二部分	第三部分	第四部分
	器件种类（电容器）	介质种类	分类（字母或数字）	产品序号（数字）
钽电解	C	A
聚苯乙烯等非极性薄膜	C	B
聚丙烯	C	BB
高频瓷介	C	C
铝电解	C	D
其他材料电解	C	E
合金电解	C	G
复合介质	C	H
玻璃釉	C	I
金属化纸	C	J
涤纶等有机性薄膜	C	L
铌电解	C	N
玻璃膜	C	O
漆膜	C	Q
低频陶瓷	C	T
云母纸	C	V
云母	C	Y
纸介	C	Z

例如，铝电解电容器用CD表示；钽电解电容器用CA表示；有CH标志的是复合膜电容器；CC系列是高

频陶瓷介质电容器；CT系列是低频陶瓷介质电容器；CBB则是聚丙烯电容器；CC41表示低频陶瓷介

质电容器，工作温度范围-25℃～+85℃，其中第三位的数字就是表示陶瓷电介质电容器温度特性的参数。

电容器的储能与电容量、端电压的关系推导

由物理学可以知道，当带电物体带有电量q，相应的电位为U时，把一个山从无限远处移到此带电体上

时，外力所做的功为所以，在带电体电荷建立的全部过程中，外力所做的总功

为这个歪理应为静电力，是保守力，所以外力所做的功

，应等于带电体所具有的电位能。这样，可以得到带电体能量为

而电容器所储存的能量是电容器的两个极板A和B分别带有+Q和-Q、两极板间电

位差为U ，电容器所具有的能量。当电容器的带电过程是不断地从原来中性的B

板上取正电荷移到A板上而逐步建立的。设电容器的电容为C，当两极板上已分别带有+q和-q，两极板

间电位差为U 时，如果再将+dq的电荷从B板移到A板上，由前式得到外力所做

的功为

在全部过程中，外力所做的总功为这个功等于带电电容器的能量，故带电电容

器具有的能量W为因为所以前式可以写成