漫谈电容器
漫 談 電 容 器
電容器一般在電子電路的應用中常被廣泛使用，而且其尺寸越來越小，容量愈來愈大，是其使用目標，由於電容器所應用的範圍廣泛種類多，特性的不同會產生很大的差異，因此，在選用時必須注意其極性的有無，頻率特性，洩漏電流，損失角（或Q值），溫度特性，經年度變化等等方可。
特別是對於經年變化，一般均不太去重視，但是由其所引起的問題卻也不少。以鋁電解電容器為例，其小型、廉價且耐電壓高，可製作非常大的電容量。但是也具有極性，頻率特性較低，誤差大，隨著時間其容量會減少（衰退Capacity fall off）等缺點，從來在需要大容量時，唯一選擇的就只有電解電容器而已，但最近已有其他的電容器擠進了此電解電容器所獨占的領域，其中之一是積層陶瓷電容器（SMD型或dip型），現在已可被製造到100uF，在未來的幾年內應可被製造成1000uF的容量。這種電容器比起鋁電解電容器具有頻率特性非常優異，且不會因經年變化而産生電容器衰減現象及不具有極性等優點；另外一種是Super Capacitor(超級電容器)或Gold Capacitor(金電容器)的超大容量電容器，體積小且可製造4.7F-10F(4,700,000uF-10,000,000uF)的大電容量，這種電容器雖然不像電解電容器那樣地堅固可用於電源電路上，但是卻非常適合使用於AC電源降下時作back-up(後備)用。雖然使用鋰電池或鎳鎘電池作back-up用也相當不錯,但是各有其優缺點,使用時必須盡可能地加以選別方可。
電容器的種類
常見的電容器種類有塑膠膜電容器(Polyester film Capacitor),陶瓷電容器（Ceramic Capacitor）,鋁電解電容器（Electrolytic Capacitor）,鉭質電容器（Tantalus Capacitor）,雲母電容器(Mica Capacitor),紙質電容器（Paper Capacitor）,油質電容器(oil Capacitor)。現以常使用種類爲主，歸納各電容器的構造和特徵如下：
鋁電解電容器
電解電容是以電解的方法形成的氧化皮膜作為介質而做成的電容器，而鋁電解電容器是以鋁當陽極，和以乙二醇（Ethylene Glycal）；丙三醇(Glycerine),硼酸和氨水及其他化學元料配成所做成的電解液所做成的電容器。
電解電容器因為介電質薄膜可以做得很薄，可做出容量大的電容器，為大電容器的主要零件，但是有不少缺點，如頻率特性和溫度特性差，且漏電流和損失角大等。另外，當極性被接反時或兩端所加電壓超出規格時，其安全特性被破壞，電解液將被氧化面爆出。
以往在低頻，電源電路等皆以使用電解電容器為主，但近幾年來，隨著電源的以交換式的電路及電腦處理器的提升，鋁電解電容器的頻率特性也被急速的改善，以能滿足100KHZ、200KHZ的高速交換要求。同時在溫度和洩漏電流方面也改善許多，並加以小型化，不但可用於音響裏的耦合電容，甚可與中容量用途的鉭質電容器一爭長短。
一般常用到的電解電容在溫度上甚至可達到-55℃~125℃、比以往的-25℃~85℃及-40℃~105℃，往前更進一步。由於鋁箔及電解液的提升及電路中高速交換的回路，現在鋁電解電容器都往低串聯阻抗，長壽命的方向發展且分爲DIP型和SMD型兩種，以下均爲本公司的參數資料。
NO Item Performance characteristics
1 使用溫度範圍
Operating Temperature Range -40 to+105℃ -25 to+105℃
2 定格電壓範圍
Rated Working Voltage Range 6.3-100v.DC 160-450v.Dc
3 靜電容量範圍
Nominal Capacitance Range 0.1-22000uF 0.47-820uF
4 靜電容量容許差
Capacitance Tolerance ±20%(at+20℃,120HZ)
漏電電流
I=0.01CV or 3(uA) max I≤0.03CV+30(uA) max
Whichever is greater after 3minutes. I: Leakage Current(uA)
C: Rated Capacitance(uF)
V: Wording Voltage(v)
6 損失角
Dissipation Factor (tan)
120Hz\+20℃) Wording Voltage(v)
6.3
10
16
25
35
50
63
100
160
200
250
350
400
450
tan max
0.22
0.2
0.17
0.15
0.12
0.1
0.09
0.08
0.18
0.18
0.18
0.20
0.20
0.20
Add 0.02per 1000uF for more than 1000uF
7 容許電流
Ripple Current Refer to standard products table (120Hz,+105℃)
Frequency(Hz)
50/60
120
1K
10K
Correction factor(Multiplier)
0.7
1
1.3
1.7
correction factor for frequency.
8 溫度特性
Characteristics at low Temperature(stability at 120Hz) Working Voltage(v)
6.3
10
16
25
35
50
63
100
160
200
250
350
400
450
-25℃/+20℃
4
3
2
2
2
2
2
2
2
3
3
5
12
15
-40℃/+20℃
8
6
4
4
3
3
3
3
For capacitance value>100UF,Add0.5per another 1000uF fpr-25℃/+25℃
Add1.0per another 1000uF fpr-40℃/+20℃
9 高溫負荷特性
High Temperature Loading After 2000 hrs application of DC rated working voltage at +105℃
The capacitor shall meet the following limits
Leakage current
≤the initial specified value
Capacitance change
≤±20% of initial measured value
Dissipation Factor (tan)
≤150% of initial specified value
Post test requirements at +20℃
10 高溫無負荷特性
Shelf Life After storage for 1000hrs,at +105℃ with no voltage applier.
Post test requirements at +20℃
Same limits for high temperature loading.
GPR 一般型電解電容器
specifications
LIR 一般低阻抗標準品
Specifications
NO Item Performance Characteristics
1 使用溫度範圍
Operating Temperature Range -40 to+105℃ -25 to+105℃
2 定格電壓範圍
Rated Voltage Range 6.3 to 100VDC 160 to 450VDC
3 靜電容量範圍
Capacitance Range 0.47 to 15000uF 0.47 to 220uF
4 靜電容量容許差
Capacitance Tolerance ±20%(120Hz,+20℃)
5 漏電電流
Leakage Current(+20℃,max) I≤0.01CV or 2(uA) After 2 minutes
Whichever is greater measured with rated working voltage applied. I≤0.03CV (uA) After 1minute with rate working voltage applied.
6 損失角
Dissipation Factor(tan)
Working Voltage(VDC)
6.3
10
16
25
35
50
63
100
D.F.(%)max
22
19
16
14
12
10
9
8
Working Voltage(VDC)
160
200
250
350
400
450
D.F.(%)max
12
12
12
15
15
17
For capacitance>1000uF,add2%per another 1000uF.
(+20℃,at 120Hz)
7 溫度特性
Low Temperature Characteristics(120Hz) Impedance ratio max. (at:120Hz)
Working Voltage(VDC)
6.3
10
16
25
35
50
63
100
Z-25℃/Z+20℃
4
3
3
3
3
3
2
2
Z-40℃/Z+20℃
8
6
4
3
3
3
3
3
Working Voltage(VDC)
160
200
250
350
400
450
Z-25℃/Z+20℃
2
2
3
5
5
6
Z-40℃/Z+20℃
3
6
6
6
6
-
8 高溫負荷特性
Load Life D
Life hours
5-6.3
2000
8
3000
≥10
5000
Test conditions
Duration time :as right
Ambient temperature :+105℃
Applied voltage :Rated DC working voltage
After test requirements at +20℃
Capacitance change :≤±20% of the initial measured value
Leakage current :≤The initial specified value
9 高溫負荷特性
Shelf Life Test conditions
Duration time :1000Hrs
Ambient temperature :+105℃
Applied voltage :None
After test requirements at +20℃ :Same limits as Load life.
Pre-treatment for measurements shall be conducted after application of DC working voltage for 30minutes.
UZR 超低阻抗電容器
Specifications
No Item Performance Characteristics
1 使用溫度範圍
Operating Temperature Range -40～+105℃
2 定格電壓範圍
Rated Voltage Range 6.3～50V
3 靜電容量範圍
Capacitance Range 100～3300uF
4 靜電容量容許差
Capacitance Tolerance ±20%(20℃,120HZ)
5 漏電電流
Leakage Current(+20℃,max) I≤0.01CV or 3uA(after 2 minutes)
I: Leakage Current(uA).C: Capacitance(uF),V: Rated Voltage(V)
6 損失角
Dissipation Factor(tan)
Max(20℃,120HZ)
For nominal capacitance larger than 1000uF,tan &should add 2% to the value listed above, for every 1000uF increase.
Rated Voltage(V)
6.3
10
16
25
35
50
D.F.(%)Max
22
19
16
14
12
10
7 溫度特性
Low Temperature Characteristics(120Hz) Rated Voltage(V)
6.3
10
16
25
35
50
Z-25℃/Z+20℃
4
3
2
2
1.5
1.5
Z-40℃/Z+20℃
6
4
3
3
2
2
Impedance ratio max
8 高溫負荷特性
Load Life Duration :2000hrs
Ambient temperature :+105℃
Test Load :Rated DC voltage with ripple current applied
After test requirements at +20℃
Capacitance change
Within ±25% of initial measuring value
Dissipation factor
Not exceed 200% of the initial specified value
Leakage current
Not exceed the specified value
9 高溫負荷特性
Shelf Life Duration time :2000Hrs
Ambient temperature :+105℃
Test Load :Rated DC voltage with ripple current applied
After test requirements at +20℃
Capacitance change
Within±25% of initial measuring value
Dissipation factor
Not exceed 200% of the initial specified value
Leakage current
Not exceed the specified value
Volt 25V 35V 50V
Spec
Cap
(uF) Size
D*L
(mm)
Max Ripple Current
(mA rms)
105℃/100KHZ
Impedance (Ω max)
20℃/100KHZ
Size
D*L
(mm)
Max Ripple Current
(mA rms)
105℃/100KHZ
Impedance (Ω max)
20℃/100KHZ
Size Size
D*L
(mm)
Max Ripple Current
(mA rms)
105℃/100KHZ Impedance
(Ω max)
20℃/100KHZ
100 - - - 8*11.5 890 0.049
120 8*11.5 920 0.046
150 8*11.5 1080 0.032 10*12.5 1180 0.039
180 10*12.5 1230 0.036
8*11.5 1110 0.030 8*20 1610 0.029
10*12.5 0390 0.027 10*16 1630 0.026
8*20 1680 0.025
10*16 1720 0.024
10*20 2060 0.018
8*11.5 1450 0.029 8*20 1720 0.022
10*12.5 1440 0.025
10*16 1820 0.020
8*20 1830 0.020
10*16 1920 0.019
8*20 1720 0.020
10*12.5 1440 0.025
10*16 1830 0.022
560 10*20 2180 0.016
8*20 1820 0.018
10*16 1920 0.020
10*20 2060 0.018
1000 10*20 2180 0.016
鉭質電容器
鉭質電容器是以陽極使用鉭的電解型電容器有使用二氧化錳（MnO2）當電解液的固體電解型和以硫酸當電解液的濕式型。
與鋁電解電容器比較：鉭質電解電容具有較優的洩漏電流特性，頻率特性和溫度特性所以被廣泛的使用於雜音限制器，耦合電路和滬波電路等等。其形狀亦分DiP型和SMD型二種。
陶瓷電容器
陶瓷電容器是以陶瓷當介電質的電容器。現分爲三種類型：一、圓板型單層陶瓷電容器（Ceramic disc Capacitor） ，二、表面黏著型多層陶瓷電容器(SMD Multilayer Ceramic Capacitors), 三、積層夾腳型陶瓷電容器(Multilayer dip Ceramic Capacitor)。
圓板型陶瓷電容器依所使用的陶瓷種類可分爲低介電常數型（溫度補償型）Ⅰ類，高誘電常數型（Ⅱ類）和半導體型（Ⅲ類）等三大類。
溫度補償型是使用介電常數4～330的二氧化鈦和鎂等的陶瓷作為介電質的電容器，一般常見到的有NPO、N750、SL這三型，NPO容量從0.5PF～470PF,耐電壓從50VDC～30KVDC，N750容量從5PF～470PF，耐電壓從50VDC～30KVDC，SL容量從15PF～2200PF，耐電壓50VDC～30KVDC，以上這些都是常見的材質容量、及電壓，這些容量都不大，但可依所添加物的不同而作出從正至負的溫度特性，除可作電路的溫度補償外，另可跟雲母電容器，組合作成溫度系數爲零的精密電容器。以下爲其特性表：
Electronic Characteristics
Operating Temperature Range -25℃to85℃
Capacitance Within tolerance at 1MHZ and25℃
Capacitance Tolerance 0.5 to 10pF:±0.25pF,above 10pf:±5% ±10% above
Rated Voltage 50~30KVDC
Test Voltage 2.5~1.5tims rated voltage for1~5sec.
Insulation Resistance 10,000MΩ min at WVDC.60sec.
Code
T·C·
PPM/℃
ELA Code
CH
NPO
0±60
COH
UJ
N750
-750±120
U2J
SL
N330±500
350～-1000
S2L
Temperature Coefficient
Q Factor <30PF…Q ≥ 400+20C,
>30PF Q ≥1000
Lift Test 2~1.25 times rated voltage at85℃for500 hrs.
高誘電常數型的是使用介電常數1400～28000的碳酸鋇和鍶等的陶瓷作爲介電質的電容器，一般常見的材質有：
Electronic Characteristics
Code
Temp Range
Cap Chang
ELA Code
A
-25℃～85℃
±4.7%
Y5E
B
±10%
Y5P
E
+10℃～+85℃
+22%～ -56%
Z5U
F
+22%～ -82%
Z5V
B
-55℃～125℃
±15%
X7R
E
-25℃～85℃
+22%～ -56%
Y5U
F
-25℃～85℃
+22%～ -82%
Y5V
Operating Temperature Range
Capacitance Within tolerance at1KHZ and 25℃
TEMP .CHAR.
MIN CAP TOL
Y5E
±10%
X7R Y5P
±10%
Y5U Z5U
±20%
Y5V Z5V
+80-20%
Minimum Capacitance tolerance;
Rated voltage 50~20KVDC
Test Voltage 2.5~1.5times rated voltage for1.5sec.
Insulation Resistance 10,000 MΩ min at WVDC
Power Factor 2.5%(Z5V5%)max at 1KHZ and 25℃
Life Test 2~1.25 times wording voltage at85℃for 500 hours
Y5E（B）容量從47PF～2200PF 耐電壓從50VDC～25KVDC
Y5P（B）容量從100PF～0.01PF 耐電壓從50VDC～20KVDC
Y5U（E）容量從220PF～0.022uF 耐電壓從50VDC～20KVDC
Z5U（E）容量從220PF～0.022uF 耐電壓從50VDC～20KVDC
Y5V（F）容量從470PF～0.047uF 耐電壓從50VDC～20KVDC
Z5V（F）容量從680PF～0.1uF 耐電壓從50VDC～15KVDC
Z4V（F）容量從1000PF～0.1uF 耐電壓從50VDC～10KVDC
X7R（B）容量從47PF～0.01uF 耐電壓從50VDC～20KVDC
X7R為——使用溫度範圍與Ⅰ類一樣的材質
半導體型陶瓷電容器是以碳酸鋇和鍶等以氮化處理而形成可做成比高誘電常數型容量大，體積小的電容器，其材質有Y5P（B）容量從0.0047PF～0.1uF，耐電壓從16VDC～50VDC、Y5U（E），容量從0.01uF～0.22uF，耐電壓從16VDC～50VDC、Y5V（F），容量從0.01uF～0.33uF，耐電壓從16VDC～50VDC，以下為其特性表：
Electronic Characteristics
Operating Temperature Range -25℃ to 85℃
Capacitance Within tolerance at1KHZ and25℃(lever0.1Vrms max)
Capacitance Tolernace ±20%
Rated voltage 12,16,25,35,50,VDC
Test Voltage 2.5 times rated voltage for 1.5 sec
Cap.uF
WV. .01 .022
.033 .047
.068 .1 .22 .47
12-16 100 100 100 100 50 25
25-50 1000 1000 500 200 100 50
Insulation Resistance(MΩ)
Operating Temperature Range
Code Temp. Range Cap. Change EIA. Code
B ℃～℃ ±10% Y5P
D +22-56% Y5U
F +22-82% Y5V
Power Factor 7% max at 1KHZ
Life Test Apply rated voltage at 85℃ for 500 hours
圓板型陶瓷電容器其頻率特性在介電質常數小於20時，可達到100MHz以上，其容量愈小頻率特性愈高，如1PF以下可達到1GHz，且陶瓷材料其耐電壓可製造達到30KVDC以上，在高壓的選擇上是一種很好的高壓材料之一，近幾年，隨著各國安全上的考量，在電源及突破吸收方面的要求都很高，為了這些要求就有了X1Y1，X1Y2的安規陶瓷型電容器，其條件需符合X1的安規要求，亦要達到Y2或Y1的安規要求，其主要要求為其耐電壓X1Y1的耐電壓為400VAC，其測試電壓為4000VAC，需能承受一分鍾以上的時間，X1Y2的耐電壓亦為400VAC，其測試電壓為2600VAC，需能承受一分鍾以上的時間，其使用溫度從以往的安規條件-25℃～85℃，因產品條件不斷的提升而需達到-25℃～125℃的工作溫度條件，再漸漸的往-55℃～125℃的工作溫度環境要求，其容量範圍從1PF～0.01uF之間，其他特性要求與高誘電型陶瓷電容器一樣。
陶瓷電容器為了因應高密度安裝的要求，已漸漸朝向堆疊（Multilayer）的方向發展，即在15-50um厚的陶瓷薄帶上疊成多層形態的電極的電容器一般稱之爲MLCC（Multilayer Ceramic Chip Capacitor）,俗稱表面黏著型（SMD）積層陶瓷電容器。為此可製造成非常小型，容量大的電容器。
現在坊間主要尺寸為0402、0603、0805、1206、1808、1812為大宗，現在趨勢為愈來愈往小型化發展成為0201及01005的尺寸，為非常小的尺寸，如筆記型電腦、電子、辭典、手機、數位相機及電腦主機板及其周邊産品都愈來愈往小型化發展。例如：0402尺寸為長0.04英寸，寬0.02英寸，約合1mm長×0.5mm寬。其厚度一般從0.35mm～3.0mm,材質分為NPO、X7R、Y5V為主，NPO容量從0.5PF～0.1uF,耐電壓從6.3VDC～4KVDC,X7R容量從100PF～47uF，耐電壓從6.3VDC～3KVDC。Y5V容量從0.01uF～220uF，耐電壓從6.3VDC～250VDC,NPO、X7R均有很廣的的溫度使用範圍為-55℃～125℃。Y5V為-25℃～85℃，目前在安規的使用上亦漸漸可被接受，目前有X2Y3及X1Y2兩種，X2Y3的使用電壓為AC250V，測試電壓為1500VAC測試1分鍾，X1Y2為AC250V，測試電壓為2600VAC測試1分鍾，其尺寸均為1808、1812或者更大的尺寸，材質為NPO、X7R，但其價格為圓板形的安規電容的數倍以上。
還有一種為DiP型積層陶瓷電容器，稱之為MLC，其製造為利用MLCC去作成夾角形狀，容量材質電壓與MLCC相同，但其會有更高的絕緣性及耐濕性，但價格比MLCC貴約1倍以上。
然而，陶瓷電容器的電容量卻有會因所加的直流電壓而變化的特性（對交流電壓亦同），介電常數愈大，有變化愈顯著的趨向，所以直流電壓愈大時，電容量愈小，所以在設計時，對比必須特別加以考慮。
薄膜電容器
薄膜電容器是以金屬箔當電極，將其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯等薄膜，從兩端重疊後捲繞園筒狀之電容器，依薄膜的種類來分別稱爲聚乙酯薄膜電容器（Polyester又稱Mylar電容器），聚丙烯薄膜電容器（又稱Poly Propylene又稱PP電容器）聚苯乙烯薄膜電容器（styrol, 又稱PS電容器）、因任何一種皆為無極性，絕緣阻抗也高，而且損失角又小，所以被大量使用在類比電路上。尤其是聚丙烯薄膜電容器和聚苯乙烯薄膜電容器。
聚乙酯薄膜電容器（Mylar電容）其容量從0.001uF～0.47uF，耐電壓為50VDC～2KVDC，其損失角小於1%。聚丙烯薄膜電容（PP電容）其容量從100PF～0.047uF，耐電壓從50VDC～630VDC，其損失角小於0.1%。聚苯乙烯薄膜電容器（PS電容），其容量從10PF～0.047uF，耐電壓從50VDC～630VDC，其損失角小於0.8%。
金屬化薄膜電容器
金屬化薄膜電容器是以鋅、鋁等金屬蒸鍍在薄膜上而形成電極做成的，所以比起薄膜電容器較容易做成小型化、大容量的電容器。使用的薄膜有聚乙酯（Polyester）聚丙烯(Polypropylene)等，有捲繞型和疊層（SMD）型，聚丙烯型的電容器有很好的自癒性（Self Healing Action），假設電極的微小部分因介電質脆弱而引起短路時，引起短路部分的周圍的電極金屬，會因當時電容器所帶的靜電能量或短路電流，而引發更大面積的溶融和蒸發而恢復絕緣，使電容器再度回復電容器的作用。
金屬化聚乙酯薄膜電容器（Metallized Polyester film Capacitor）其容量從0.01uF～100uF，耐電壓從50VDC～630VDC，損失角小於0.8%。金屬化聚丙烯薄膜電容器（Metallized Polypropylene film Capacitor）其容量從0.001uF～22uF，耐電壓從100VDC～630VDC，損失角小於0.1%。聚丙稀薄膜串聯型電容器（Polypropylene film Capacitor by Series）,其容量從100PF～1uF，耐電壓從1KVDC～10KVDC，損失角小於0.1%。
目前其亦有X1、X2安規電容器，其材質均為(Metallized Polypropylene film),其邊緣均有一阻抗值的加強邊，其阻抗值從4Ω-12Ω，X1其工作電壓為300VAC，測試電壓為2200VDC，測試1秒鐘；X2其工作電壓為275VAC，測試電壓為2000VDC，測試1秒鍾，其損失角均小於0.1%，有很好的自癒性及絕緣阻抗，主要用於電源的一次側跨接部分的電路及突破吸收的部分。
還有一種啟動電容，其材質亦為（Metallized Polyester及Polypropylene film），金屬化聚乙酯（MPE）及金屬化聚丙稀薄膜（MPP）的交流啓動及運轉電路器。金屬化聚乙酯啓動運轉電容器，其容量從1uF～1000uF爲啓動用，耐電壓為250VAC， 1uF～220uF為運轉用，耐電壓為250VAC～400VAC，其損失角小於1%。金屬聚丙稀運轉電容器，其容量從0.5uF～100uF，耐電壓從250VAC～630VAC，其損失角小於0.3%，有很好的自癒性,其邊緣亦有一阻抗值的加強邊,其阻抗值從4Ω-20Ω,其主要用於馬達的啓動運轉及日光燈的啟動之用。
超大容量電容器
超大容量電容器是一雙電荷層電容器，其主要用途在於解決斷電時作爲微電腦和RAM的後備（back up）電源之用，是介於
電容器和蓄電源間的元件。
雙電荷層電容器是使用類似鋁質電
容器的介電質，但其動作原理和一般的
電解電容器不同，當不同的二相（固體
和液體）互相接觸時，在這介面正負電
荷從極短的距離相隔而相對分佈著，在
這介面旁邊的極小距離的電荷分佈層，
以雙電荷稱之。其外部加電場時電荷
會被蓄積在雙電荷層裏（如圖），因此
電容器是以利用雙電荷層而不使用介
電質爲其最大特徵。
超級電容器的基本構造，以cell稱之。其雙電荷層是由活性碳和電解液的混合而成
的。爲了防止彼此間因接觸而發生短路的情形，必須配置一含浸過電解液，對離子具有
通透性且對電具有絕緣性之多孔質的隔離器，另電壓是經由集電電極而加於活性碳，因此防止這集電電極經此間的接觸及雙電荷層構成材料的集中，必須在其周邊安裝各種不同絕緣的封口材料，且封口材料必須密貼著集電極而完全密封著。 端子
這個基本單元的單體如圖 導電性集電電極
形成一個耐電壓1.2V的電容器， 密封用合成橡膠 基本
其耐電壓是由水的電解電壓決 單元
定的，因此在實際使用時，為了
得到所需的耐電壓值，可如圖將
數個基本單元疊積串接起來，將 活性碳+電解液圖 隔離器（多孔性有機薄膜）
基本單元之疊積數增加即可得到高耐電壓的雙電荷層電容器。
和電解電容的不同點 多個單元組立圖
超級電容器和電解電容的原理不同，是一個全新的大容量電容器。和以前一直被當大容量使用的鋁電解電容器相比較：
和同一容量和電壓值的鋁電解電容器比較，體積約為其1/10以下。
使用上無需考慮電壓的減額問題。
內部電阻比鋁電解電容器在10倍以上，所以對使用於漣波吸收用途等，較不合適。
故障型態為開路，無短路的危險性。
超級電容器因有以上的特徵，所以最適合使用於直流電路上，若要使用於交流電路
上需要特別留意，超級電容器其容量從0.047F-4.7F，耐電壓為5或10V，未來會漸漸往高容量高電壓上發展。
電容器的原理
現今這VLSI時代，電容器仍被廣泛地使用於類比（線性），數位和電源用等電路上。凡是電子技術者，不分數位或類比，皆必須熟悉電容器的適當用法，因其為設計電路的基礎。常耳聞的一句話：「以一顆電容器，解決了電路的毛病」即可見一斑了。
電容器雖有各種不同用途，但其原理皆相當簡單，如圖所示，以真空將面積爲S的電極板A、B隔開一定的間隔d，當兩電極間加上電壓V時， 面積S
其間會儲存的電荷為Q=CV，C為由電極板A、B所 A
構成的電容容量，可以下式表示之： d
B
S為電極板面積，d為電極板間的距
離，而ε0為真空的介質常數。
實際上在電容器的電極板間皆非真空，而是以陶瓷、塑膠、薄膜、紙、雲母等的介質或是加入電解質所構成的，這些電容器就依其介質的名稱而各別稱呼之，如鋁電解電容器，陶瓷電容器。
當電極板間加入介常數為ε的介質時，
上式中的εr 為與真空的介質常數的比值，稱為相對介質常數，由此可知要增大電容量時，1、增大電極板面積
2、減小電極間的距離
3、使用相對介質常數大的介質，置於兩電極間
但實際的電容器的性能與理論是有相當程度的差距，使用時必須注意以下情形：
絕緣電阻的洩漏電流
電容器電極間的介質均不可
能完全絕緣，所以會產生等效電
阻，為圖中的RP，一般均很大，
通常以MΩ為單位表示，但洩漏RS
電流不與電極間的電壓成比例時，
以洩漏電流表示，例如：鋁電解
電容器1000uF/25V的電容器，洩
漏電流I≤0.01CV(uA)來表示之，
I≤0.01×1000×25≤250uA。所以此
鋁電解電容的最大洩漏電流
為250uA。
介質損失因素（tanQ）或稱為介質（損失角）正切
理想電容器的充放電，是以電荷的移動速度（接近光的速度）快速的進行著，但是實際上，電容器如圖（b）所示，等效的R1、C1所組成的時間常數而造成的電容性效用存在，這是所謂的介質極化，即電極間的介質因極化而引起電荷蓄積效應，因介質的極化是慢慢的進行，會有一時間的延遲，所以常在需要正確充放電的高速積分電路中，引起誤差而造成電路動作錯誤。這介質極化效果和引線的電感LS所引起的損失角的正切以tanQ稱之，介質損失角正切愈小愈接近理想的電容器。
頻率特性
等效電路中串聯的電感LS，對電容器的頻率特性的影響是使用的頻率愈高時影響愈大。因此到最後所使用的電容器會變成所謂的線圈（電感性）特性動作。如圖一爲常用的電容器的頻率特性。
電容器的電容量
電容器的靜電容量是
以F(farad)，uF(micro
farad)，PF(pico farad)
爲單位。圖二為常用的
電容器種類靜電容量為布
圖。
電容容許誤差每一種
類及材質的電容器都有其
標準誤差,原則上誤差越小
越貴.除非特殊用途外，需
視其電路來選擇適合的材
質及誤差,以符合經濟條件，旁路用的陶瓷電容其誤差爲+80%-20%即可合乎要
求如圖三、圖四。.
pF uF F
圖二常見的電容器靜電容量
A ±0.05PF J ±5%
B ±0.1PF K ±10%
C ±0.25PF M ±20%
D ±0.5PF N +50%
-20%
E ±0.05% P +100%
-0%
F ±1% Z +80%
-20%
G ±2%
溫度係數
所謂溫度係數是
指因溫度變化所引
起的靜電容量的變
化，以±250PPM/℃
等方式表之。其主
要是由於溫度變化
時會引起介電質特
性的變化所引起的。
另常應用於陶瓷電
容器的溫度係數
以作爲電子電路的
應用，如圖五爲陶瓷
電容的溫度係數圖表。
材質 PPM/℃
P470 +490
P220 +220
P100 +100
NPO ±0
N80 -80
N150 -150
N220 -220
N470 -470
N750 -750
N1500 -1500
SL +350～-1000
X7R ±15%
Z5U +22～-56%
Z5V +22～-82%
Y5E ±4.7%
Y5P ±10%
Y5U +22～-56%
Y5V +22～-82%
額定電壓
OA 1V 2K 800V
OC 1.6V 3A 1KV
OE 2.5V 3D 2KV
OF 3.5V 3F 3KV
OA 5V 3G 4KV
OJ 6.3V 3H 5KV
OK 8V 3J 6.3KV
1A 10V 3K 8KV
1C 16V 4A 10KV
1E 25V 4B 12KV
1F 35V 4C 15KV
1H 50V 4D 20KV
1J 63V 4F 30KV
1K 80V 4G 40KV
2A 100V 4H 50KV
2C 160V 4J 63KV
2D 200V 4K 80KV
2E 250V
2F 350V
2H 500V
2J 630V
額定電壓是指電容器兩端間所容許加上的最大電壓，爲了製作小型大容量的電容器，縮小電極間的距離是最簡單的
方法，但是這樣卻會降低絕緣電壓。
使用電壓當然是以不超過額定電壓爲原則，雖然在突破吸收上的電壓可高10%-30%，但仍必須小心選擇可耐最大突破及充裕的額定電壓的電容器使用，爲了確保電容器能較長期使用，最好能使用在其額定電壓的40%-70%爲佳。圖六爲常用的電壓表示法。
極性
鉭質電容器和電解電容器有極性分別，使用時必須盡可能的避免加逆向電壓使用，其餘的電容均無極性的分別。
電容器的特性
電容器的特性是依照它的種類，
材質（使用的溫度範圍，絕緣阻抗，
洩漏電流，損失角，溫度係數）和其試驗專案（耐溫性，高溫負荷，突破電壓，耐久試驗）的適用條件等來選擇適當的電容器。
電容器的電容量表示法 代碼 容量 代碼 容量
0R5 0.5pF 100,000PF
010 1pF 100 uF
100 10pF 0.1 uF
101 100pF 105 1 uF
1,000pF 106 10 uF
1 nF 107 100uF
0.001 uF 108 1,000uF
10,000pF 109 10,000uF
10 nF
0.01 uF
電容器的電容量是以3位元
數位來表示(最初的2位數爲
有效數字，後面的第 三位數表
示跟隨的O的數目或以10的次
方表示)。單位在電解電容器
以（uF）表示，在薄膜電容器
及陶瓷電容器小容量以（PF）
表示，在大容量時以（uF）表
示，也有以（nF）表示的。
PF=10-12F，nF=10-9F，uF=10-6F， 代碼 容量 代碼 容量
0R1 0.1 uF 103 10,000 uF
010 1 uF 100,000 uF
100 10 uF 0.1F
101 100 uF 105 1F
102 1,000 uF 106 10F
例：小容量的103代碼表示爲：
10×103=10,000PF=10nF=0.01uF
但小數點是以R來表示(例如2.2
uF爲2R2)， 1uF(1PF)
是以010來表示.
電容器在使用時必須非常注意其工作環境的溫度、濕度、氣壓、振動、電壓、漣波電流、充放電時間、損失角、溫度係數、極性、溫度與額定電壓減額的關係、高頻使用時與額定電壓減額的關係、絕緣阻抗、耐久性、蜂鳴聲（薄膜電容器易出現）等的條件，去選擇適合電路且又經濟的電容器。
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