在極化電容器的簡單到令人困惑的圖解符號（見圖 1）旁邊是許多電子電路中一個復(fù)雜而重要的部件。按照其構(gòu)造，該電容器通常稱為電解質(zhì)電容器或簡稱“電解電容”，在確保電源輸出能夠在額定直流電壓下拉得所需電流中發(fā)揮根本作用。

圖 1：極化電容器在 a) 美國和 b) 歐洲的最常見符號；它還有多種變體。

為何使用這種電容器和為何是極化的？即便因受功率調(diào)節(jié)電路的天性影響，電源本身（通常為交流/直流電源）的輸出帶有 60/120 Hz 的紋波（在世界部分地區(qū)為 50/100 Hz），這款電容器的主要作用仍是作為負載的電能儲備存儲容器。

Lelon Electronics 生產(chǎn)的 33uF 鋁制電容器。

該電容器類似蓄水池：電源的核心是將能量（水）抽到蓄水池中，但并非以穩(wěn)定的速率。負載（使用者）以不定速率取出水，有時需求量變化緩慢而有時會出現(xiàn)突然而短暫的上升。它們需要這么做，哪怕這會令來自凈水廠的主供應(yīng)管道出現(xiàn)波動。雖然電源或負載上的流量（電流）發(fā)生改變，但它們不想看到水壓（電壓）發(fā)生波動。

變壓器就是電能的緩沖墊或緩沖器，主要做兩件事 — 在負載穩(wěn)定時，它會消除基本穩(wěn)壓器輸出中的紋波，而在負載自身變化時，它按照需要提供電能。出于這些原因，用在電源輸出上的大容量電解質(zhì)電容器通常稱為“大容量存儲器”元件，并且縱使穩(wěn)壓器輸入電壓或負載需求會發(fā)生變化，它還作為基礎(chǔ)過濾器，過濾不需要的輸出供給電壓波動。

大體上，電容器由兩個被電介質(zhì)隔離開的傳導(dǎo)性表面構(gòu)成。電介質(zhì)可以是空氣、紙張、陶瓷或?qū)Ｓ秒娊赓|(zhì)化學薄膜。大多數(shù)電解質(zhì)電容器是由兩層極薄的金屬箔片（鋁、鉭或鈮）和一層包裹在某一層金屬箔片上的絕緣氧化層構(gòu)成，然后將整個組合物卷起來（圖 2）。

圖 2：鋁制電解質(zhì)電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示，電介質(zhì)隔開了各層，然后卷入一個圓筒狀外殼。（來源：Nichicon 公司）

最終的元件使用專用包衣密封，包衣可由塑料、環(huán)氧基樹脂、金屬或其他材料制成，用于阻隔水分同時將電介質(zhì)材料封在內(nèi)部，以免化學泄露或個別故障情況發(fā)生（圖 3）。

圖 3：可供使用的完整電解質(zhì)電容器；額定 10,000μF (0.1 F)，15 VDC，高 40 毫米極性電容，直徑 18 毫米。（來源：Kemet 公司。）

使用非化學電介質(zhì)制成的電容器為非極化，可配合交流波形使用；并且，它可以任何一種方式插入電路中。但，由于薄膜的化學特性和電解質(zhì)電容器使用的結(jié)構(gòu)，安裝和使用時具有極性。在這種設(shè)備上加載反向電壓會造成降解，從而損壞它。

考慮到這種限制，為何仍要使用極化電解質(zhì)電容器？答案很簡單：為了達到高電容密度和相關(guān)值。大多數(shù)交流/自流電源需要數(shù)百到數(shù)千微法拉 (μF) 的電容量，而能夠?qū)崿F(xiàn)這一需求的只有一種尺寸合理的電解質(zhì)電容器結(jié)構(gòu)的元件。使用陶瓷或空氣作為電介質(zhì)很容易讓電容器體積變?yōu)閺?100x 到 1000x 之大。

成本也是要考慮的方面 — 電容器越大，需要的材料就更多，因此會產(chǎn)生更高的直接成本以及由于占用更多的印刷電路板空間或使用更大的整體電源而帶來更高的“成本”。超級電容器可看做是一種更高且更小的替代品，因為它們能夠輕松地提供數(shù)法拉的額定功率，但它們不能處理紋波電流或電源穩(wěn)壓器的充電/放電特性和它的負載。

關(guān)鍵選擇參數(shù)

當然，所有這些大容量存儲器設(shè)備的首要參數(shù)是它們電容量。電解質(zhì)電容器的值最低為約 1μF，最高可達數(shù)千 μF。如果單個元件無法提供所需的電容值，電容器當然也可并聯(lián)使用。

設(shè)計人員須選擇的下一個參數(shù)是工作電壓，通常以 WVDC （直流工作電壓）表示。這是電容器可靠工作的最大直流電壓額定值，是一項設(shè)計和外殼的函數(shù)。更高的 WVDC 需要物理體積更大的設(shè)備，以經(jīng)受內(nèi)部電弧作用和擊穿現(xiàn)象，且成本更高，因此設(shè)計者必須留意不要過于限制該系數(shù)。大多數(shù)設(shè)計人員在 WVDC上使用 2x 安全邊際，以適應(yīng)電容器上來自電源的任何紋波或瞬態(tài)電流；因此，25-V WVDC 電容器能夠使用標稱 12-V 的直流電源。