如何选择电容器优先考虑钽电容器还是MLCC 呢？

如今，市场上有许多不同类型的电容器，使得选择合适的电容器变得困难。而且，关于电容器的一些误解，比如将钽电容和II类MLCC视为可互换的，也增加了选择的复杂性。不同类型的电容器各有优劣势，了解每种电容器的特点对于满足特定应用需求至关重要。在这篇文章中，我们将简要介绍钽电容器和II类MLCC，并探讨在选择电容器时需要考虑的各种因素。

容积效率和高容值： 钽电容和MLC电容都具有很高的容积效率，即在给定尺寸下能够提供较高的容值。不过，钽电容在这方面有一大优势，能够提供高达1,000µF的电容值，是II类MLCC最大电容值的10倍。因此，钽电容特别适用于需要快速爆发、小封装充电的场合，如医疗植入器件中的除颤器和起搏器。

等效串联电阻和频率范围： 等效串联电阻（Equivalent Series Resistance/ESR）是电容器内部的阻抗。在高频范围，尤其是100kHz或更高频率下，II类MLCC的ESR明显低于钽电容，这使得II类MLCC在高频应用（如卫星通信设备）中不易过热。而钽电容在高频条件下的可靠性较低，可能导致过度功率损耗并缩短电池寿命。由于ESR增加了电路中的阻抗，钽电容在平滑滤波和耦合应用方面不如MLCC有效。

图1显示了五种不同类型的电容器从低频到高频的ESR变化情况，并表明MLCC在最高频率下显示的ESR最低。

温度稳定性、直流偏压效应和老化： 一般而言，钽电容具有较好的温度稳定性，容值在不同工作温度下的线性变化较小。这使得钽电容非常适合在极高温度下工作，例如应用在井下油气作业中接近125℃的电路中。在这些极端环境中，使用钽电容比使用II类MLCC容值的变化要小得多。此外，MLCC会受到直流偏压的影响，而钽电容则不会。

另外，钽电容的容值不会随着时间的推移而变小，也不存在类似于II类MLCC那样的会随着电容器老化而磨损的机制。II类MLCC中使用的介质是铁电体，介电常数会随着时间的推移而降低，从而导致容值下降。同时，II类MLCC是压电的，这意味着MLCC可能因电压波动而向各个方向振动，产生无用噪声。因此，钽电容非常适用于需要长期稳定性、低噪声和高容值的应用，比如汽车电子应用。

图2：随着温度和直流电压的变化，钽和MLCC的容值稳定性一览

工作电压和配置： II类MLCC可以安全运行至12kV，而钽电容的额定电压则低得多，范围为4V至50V，具体取决于尺寸。对钽电容施加高于额定电压的电压会导致灾难性故障，有可能会引发燃烧、火灾、小爆炸和热失控。因此，高压应用如电源、高压输出滤波器和电压放大器等，需要的是MLCC而不是钽电容。

此外，MLCC可以以任何方式进行定向，因为它有两个非极化的侧面焊接到电路板上。只要两个端头都连接在电路上，它就可以正常工作。另一方面，钽电容是极化的，就像电池一样，这意味着这些电容器需要定向到正确的一端才能正常工作。如果操作不当，且电容器受到高反极性脉冲，则有可能出现爆炸性故障。

综上所述，钽电容和MLCC并非总是可互换的。在选择电容器时，除了考虑容值外，还需要考虑其他因素。如果应用需要大容值、小封装和长期稳定性，那么钽电容是一个绝佳的选择。而针对高频或高压应用，由于其整体可靠性，II类MLCC可能是更理想的选择