一、耐压值 (Rated Voltage / WV)
定义：电容可长期承受的最高直流电压（非瞬时峰值）。
选型要点：
安全裕量（核心原则）：
- 通用规则：工作电压 ≤ 60%-80% 额定耐压
- 高可靠性场景（医疗/汽车）：工作电压 ≤ 50% 额定耐压
- 示例：12V电路需选 25V 以上电容（12V ÷ 0.6 = 20V → 选25V）
动态电压考虑：
- 开关电源：计及开关尖峰（如20%裕量），12V输入选 35V+ 电容
- 交流应用：参考 Vpeak（峰值电压）而非Vrms（有效值）
失效风险：
- 钽电容：必须≥50%降额，否则易起火（如5V电路选≥10V）
- 陶瓷电容：直流偏压效应可能导致实际耐压下降
二、ESR (Equivalent Series Resistance)
定义：电容等效串联电阻，影响纹波电流处理能力与发热。
选型策略：
| 应用场景 | ESR要求 | 典型电容类型 |
|-------------------|-----------------------|---------------------|
| 开关电源输出滤波 | 超低ESR (<10mΩ) | 聚合物电容、MLCC |
| DC-DC转换器输入 | 中等ESR (20-100mΩ) | 固态电解电容 |
| 低频滤波/耦合 | 可容忍较高ESR | 铝电解电容 |
关键计算：
纹波电流发热：P_loss = I_ripple² × ESR
- 例：ESR=50mΩ, 2A纹波 → 损耗 0.2W，需评估温升
输出电压纹波：ΔV = I_ripple × ESR
- 目标纹波50mV时，若I_ripple=1A → 需ESR ≤50mΩ
注意事项：
- ESR随频率升高而降低（参考厂商ESR-频率曲线）
- 低温环境（-40℃）下铝电解电容ESR可激增10倍
三、温度系数 (Temperature Coefficient)
定义：电容容值随温度变化的比率。
选型指南：
温度稳定性分级（以陶瓷电容为例）：
| 代码 | 容值变化范围 | 适用场景 |
|-------|------------------|--------------------------|
| C0G | ±30ppm/℃ | 振荡器、精密滤波器 |
| X7R | ±15% (-55~125℃) | 电源去耦、一般滤波 |
| Y5V | +22%/-82% | 非关键性消费电子 |
极端环境应对：
- 汽车电子：选 X7R/X8R（-55~150℃）
- 高温电源：避免Y5V（85℃时容值可能衰减>50%）
电解电容寿命公式：
L2 = L1 × 2^((T1-T2)/10) × (VR2/VR1)^3
- T1→T2：每降10℃寿命翻倍
- VR1→VR2：电压降额延长寿命
四、实战选型流程
确定基础参数：工作电压、容值、安装空间
筛选电容类型：
- 高频低ESR → 聚合物/MLCC
- 大容量低成本 → 铝电解
- 高精度 → C0G陶瓷
验证ESR：计算纹波电流下的损耗和温升
检查温度影响：
- 陶瓷电容：查直流偏压+温度特性曲线
- 电解电容：确保工作温度≤105℃（标准品上限）
冗余设计：耐压降额≥50%，容值预留20%余量
关键陷阱提示：钽电容反接5秒即可能失效；MLCC在板弯曲应力下易开裂；铝电解在-25℃以下ESR急剧上升——选型时需结合具体应用场景规避风险。
通过精确匹配耐压降额、ESR功耗极限及温度稳定性，可显著提升电路可靠性。建议使用厂商选型工具（如Kemet K-SIM、Murata SimSurfing）进行参数仿真验证。
