电气化已成为21世纪下半叶科技的主流发展方向，电子元件作为电气技术的重要组成部分，也成为公众关注的焦点。
其中，电容器的发展和应用水平可以在很大程度上代表电气化和智能化。电解电容器是目前产量最大、应用最广泛的电容器占据电容器市场的绝对优势；高频高压5薄膜电容器G新能源时代发展潜力无限。
今天，我们将重点关注这两种电容器之间的性能比较——
01
两大电容器的基本性能特征
电解电容
顾名思义，电解电容，以金属为阳极，在阳极表面形成金属氧化膜作为介质的电容器，其阴极多为湿式或固态电解质和金属。
根据金属材料的不同，电解电容器可分为铝电解电容器、钽电解电容器和铌电解电容器。
根据不同的金属材料，电解电容器可分为铝电解电容器、钽电解电容器和铌电解电容器三类。如果下面提到的电解电容器没有特别说明，一般指铝电解电容器。
大多数电解电容器都有极性，如果阴极上的一小部分金属也有氧化膜，那就是无极性电解电容器。以目前使用最广泛的铝电解电容为例
薄膜电容器一般是指由金属箔和塑料薄膜材料制成的电子元件，可分为聚酯电容器、聚丙烯电容器、聚苯乙烯电容器、聚碳酸酯电容器等。
薄膜电容作为一种储能元件，具有薄膜电容的特点
性能 | 电解电容 | |
工作模式 | 离子导电 | |
| 电子导电 | 绝缘介质 | 电解液 |
| 塑料薄膜 | 电极材料 | 金属箔 |
| 金属化薄膜 | 极性 | 大多数都有极性 |
| 无极性 | 电容体积 | 可以小规模化 |
| 较大 | 电容成本 | 极低 |
| 较高 | 容量范围 | 较大(μF/F级) |
| 较小(μF级) | 介电系数 | 8-8.5 |
| 2.2±0.2 | 介质状态 | 湿式/固态 |
| 固态 | ESR | 较高 |
| 较低 | ESL | 较高 |
| 较低 | 工作电压最高 | 一般450V |
| 千伏级 | dv/dt | 较低 |
| 较高 | 均压方式 | 电阻串联均压 |
| 无需均压 | 提高电容量 | 并联 |
| 并联 | 耐高温能力 | 较差 |
| 较好 | 耐过电压性 | 1.15-1.2Un |
| 2.0Un | 持续耐电流 | 20mA/μF |
| 200-1000mA/μF | 静态损耗 | 较大 |
| 小到可以忽略不计 | 工作频率 | 25kHz以下 |
| 频率更高，更宽 | 寿命 3-5年左右 | 长期储存或导致容量下降9-11年以上 |
通过上表清楚地发现，两种电容器的优缺点都很明显:
其明显优点是电容量大、体积小、技术成熟、来源稳定、价格低缺点是寿命短、高频高温高压性能差ESR和ESL较大。
薄膜电容高压高频高温性能好，使用寿命长，可靠性好，优点明显ESR和ESL缺点是尺寸大，单体电容容容量小，成本高。
03
通过以上性能对比，不难发现薄膜电容具有良好的纹波电流处理能力、高浪涌电压额定值和自愈性能
强大的竞争对手，在许多重要的应用中，如功率调节任务。
薄膜电容器特别适用于无需维护（或穿越）的场合，如在高可靠性和低损耗的前提下，在停电或线路频率波动峰值之间提供或吸收高频纹波电流。
薄膜电容器特别适用于无需维护（或穿越）的场合，如在高可靠性和低损耗的前提下，在停电或线路频率波动峰值之间提供或吸收高频纹波电流。
电解电容在应用领域更注重能量储存密度时更具竞争力。例如
离线电源
这是一个特别适合电解电容的舞台。电解电容的寿命和可靠性可以通过适当降低额定值来解决。
因此，在不同的情况下选择不同的电容器成为关键。让我们从应用程序端的实际情况来看电容器的选择。
通过分析一些常见的电源转换电路，可以显示不同的电容器技术如何深刻影响系统的尺寸、重量和成本，并取决于电容器是否需要用于储能或处理波纹噪声。
例如，作1kW通过比较电解电容器和薄膜电容器，离线转换器的大容量电容器可以清楚地说明这两种类型电容器的特性差异。
如图1所示，转换器具有校正前端的功率因数
具有400V标称直流总线电压（Vn）。
图1 电容器用作停电穿越能量储存
假设效率为90%，电压降低（Vd）为300V，低于此值，输出调节功能将丧失。如果停电，当总线电压从400V降至300V时，
大容量电容器C为保持恒定的输出功率提供能量。
以TDK产品为例，TDK-EPCOS B43508系列的680μF 450V铝电解电容器直径35*55mm，总体积为53cm3的要求。
如果使用薄膜电容，会导致不切实际的巨大体积：需要并联多达15个
TDK-EPCOS B32678薄膜电容器体积急剧增加1500cm3
铝电解电容器的总体积是铝电解电容器的30倍。
如果只需要电容器来控制电动汽车动力系统等直流线路上的纹波电压，在选择电容器时会有明显的差异。同样以B43508系列的180μF450V以电解电容为例，其在60°C纹波电流的额定值约为3.5Arms(包括频率校正)，然后处理80A电流需要并联23个
电容器。
这将导致不必要
4140μF大电容和约为
1200cm3
这将导致不必要
4140μF大电容
1200cm3总体积。这是电解电容纹波电流额定值的20mA/μF经验规则一致。
如果使用B32678薄膜电容，那么
只需4个器件并联即可达到132Arms纹波电流额定值仅为402cm3。另外，如果温度能保持在70℃下面，电容的尺寸要求会更宽松。
此外，在电动汽车的应用中，直流连接的瞬态过压非常普遍，而电解电容的耐过压性较差，薄膜电容的稳定性较好。类似的分析也适用于
| 薄膜电容可以首选？ | 首先，我们可以看看两种电容在大容量存储和波纹处理能力方面的相对成本比较。下表为2013年公布的数据，通过整流比较440V AC电源直流总线的典型成本： | |
电容器 | 每焦耳 | 每次纹波电流安培 |
| 20-50美分 |
电解电容器
3美元
考虑到以上分析，薄膜电容器是去耦、开关缓冲和EMI抑制或逆变器输出
滤波应用的绝佳选择。
配置在逆变器或转换器直流总线上的去耦电容器为高频电流循环提供了低电感路径。经验规则是每100A开关使用约1μF电容。
值得注意的是，与电容器的连接应尽可能短，以避免瞬态电压。当电流大且频率高时，1万A/μs考虑到变化范围是可能的PCB走线可能有1左右nH/mm根据以下等式，每毫米可产生1V瞬态电压：
