本文主要是介绍电容篇-电容器件工作原理及参数分析理解，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
编写版本:V1.0
1.电容选型需要注意什么参数？
根据立创商城提供的电容器件筛选条件，可以看出电容选型有以下极管参数需要注意：
- 容值
- 精度
- 耐压值（额定电压）
- 温漂系数（介质材料）
- 封装
另外扩展一下电容的品牌/产地：风华利华（中国），国巨，红宝石（日本），威世（美国）等。
2.电容参数讲解（摘抄自张飞电子电容讲解内容，配合张飞电子视频讲解最佳）
2.1电容的工作原理
我们在分析电路时，经常将电流比喻成水流，分析电路，其实就是分析水流的动态。
电容，我们一般将它理解成为一个水缸，如下图所示，
右下角有个管子对外放水，左上角有个管子用来进水，就是外面不稳定的水通过管子流入水缸，注满水缸，就会从右下角的管子排出。
我们发现，当流入的水类似于图中纹波一样（类似AC-DC出来的电流纹波），不稳定，如果它不经过水缸，直接从缸口往外流出，那它还是保持原来不稳定的状态，即水面不平稳。
但是，如果我们把它放在水缸里面，从水缸底部的管子往外排出，这个水就是相当稳定的，最多是造成在缸口处的水平面不稳定。
这个时候我们就说这个水缸起到了滤波的作用。滤除的是输入过来的水的纹波，从缸底部管子输出就是很平稳的，几乎没有什么波动的水。
这个在我们电容的应用中得到很大的启发。
电容对电压的作用，相当于是这个水缸对水的作用，也就是说，这个电容里面储存的是电荷，一个个的正电荷放置在里面，从外面进来的电荷在里面不断的往上堆积，然后再平稳的输出去，电荷数平稳输出且无波动。
因此我们后面电路的负载也就能够得到一个平稳的源源不断的输出。一个平稳，且没有波动的电压，能够让负载更加可靠的工作，也不会对其造成损伤。
所以，我们就需要把负载供电的电压进行滤波，而滤波就是通过电容，用的就是我们刚讲的类似于水缸的原理的方法。
2.2电容的容量
电容的容量是有限的，就像电阻一样，它的单位，我们用法拉（F）来衡量，法拉是电容能储存电荷数大小的单位，常见的单位右微法（uF）,纳法（nF），皮法（pF）。
电容单位换算：1法拉=106微法=109纳法=10^12皮法
在实际过程中，我们做不到1法拉这么大的电容，大多数都是微法为量级的。
电路中，电容一般是用来储能用的，就如我们刚讲的类似于水缸的原理，那么电容的大小与水缸有什么关系呢？
如下图所示分析：
左边的为1号水缸，右边的为2号水缸，这两个水缸，他们的高度是一致的，底面积不一样。
这个时候我们同时都是在这两个水缸里面加水，当我们把水加满的时候或者两水缸的水都加到同一高度的时候，发现2号水缸里面所加的水要远远大于一号水缸，而如果家相同的水，1号水缸里面水位上升的更高，2号水缸里面的水位升的更低。
那我们把这两个水缸类比到电容，我们说电容的单位越大，它的截面积越大，相当于水缸的底面积越大。
如果我们给电容充电且充到一个相同的高度，比如10V，那么我们知道2号电容所需要的电荷数更多，1号电容需要的电荷数更少。
由此，我们引入一个电容公式：C=Q/U，C是电荷容量，Q是电荷数，U是电压，这是个什么意思呢？
就如我们刚把电容比作水缸，那么我们也就认定Q是水缸的体积，U是水缸的高度，C类比于水缸的底面积。
对于水缸来讲，它的高度乘以底面积就等于体积。那么我们也就得到这个公式：Q=C*U，是不是就是我们上面电容的公式。
因此对于一个相同体积的电容来讲，你的底面积C越大，你的水位U就越低，反之电容C越小，电压U就越高。
2.3电容的抗性-容抗与电压电流波形
如下图分析：
我们把水缸的底面积当作是C，高度就相当于V，在水缸外部有个电源，现在这个电源开始对它充电，也就是把电荷Q啪啪啪啦往水缸里面放，放的过程，电压由低到高开始往上升，并且在充电过程中，电容天生会产生一种抵抗性，阻碍这个充电过程，也即在这个过程中电容有着天生的排斥性，不希望别人往里面加电荷，我们把这种抵抗性称之为容抗。
为了便于理解，我们也可以这样理解，当一个公交车里面挤满了人，来到下一个站台，又有很多人要上公交车，在公交车里面的人自然而然就会产生一种抵抗，不想有更多的人挤上公交车，因此这会导致公交车更挤。
如果从这方面来理解电容，也就是说，当一个外在电源给电容充电的时候，电容它就会呈现出一个天生的抵抗性。
那么我们就先来观察下电容充电时候的电压波形曲线。
如下图分析：
在水缸外面有个电源，比如说，这个电压有30V，当这个30V电源给电容供电，在初始时，电容里面是没有电荷数的，因此电源和电容之间就相差30V的绝对高度。
这时候，如果电荷往电容里面走的话，我们说它的流动速度是非常快的，这就相当于在水箱外部高30米的地方，往水箱里注水，这时候水流的速度是相当快的。
如果这个高度降低了，比如说在15米的地方给水箱注水，我们能够明显看出来它的斜率变小了，也就是说水流速度缓慢了。
因此得出高度越高的，它流入速度越快，可以说，刚开始30V给电容充电的时候，它的斜率是最大的，流动速度也是最快的。我们也可以说在这个时候电荷受到的阻碍力是最小的，也即容抗小，因此我们知道阻碍力越大，容抗越大。
在刚开始，30V给电容充电的这一瞬间，电荷流动速度是最快的，但是，随着充电的过程，水箱的水位是不断的上升，如果水箱高度等效为电压的话，也就是说这电压不断上升，当电容的电压上升到15V的时候，从图中可以看出，可以观察电荷流入电容的方式，这时，我们明显的看出它的斜率变缓了，随着电容中的电压上升，斜坡越来越小，电荷流入电容的速度越来越慢，因此充电的快慢与电源和电容之间的压差有关，压差越大，充电速度越快。
电容呈现出来这一现状，以及上述规律，能够画出电容充电时大概的电压波形。
电容充电电压的公式：
其中Vin为外部电源电压，τ为充电时间常数，τ=RC，这个R时电压源的内阻，C即为电容。
有电压波形自然有电流波形，而电流波形正好与电压波形是相反的，通过以上分析，我们知道，起始时刻，电荷流速最快，因此充电电流是最大的，随着充电时间的推移，电荷流速越来越慢，那么，电流也就越来越小了，因此，充电电流的曲线是递减的。
上述内容摘抄之张飞电子电容讲解部分。
这篇关于电容篇-电容器件工作原理及参数分析理解的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
