电容器的标准等效串联
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电容器的等效电容计算电容器是一种能够存储电荷的器件,广泛应用于电子电路、电源系统和电力传输中。
在电路设计和分析中,准确计算电容器的等效电容是至关重要的。
本文将介绍电容器的等效电容计算方法,并给出一些具体示例。
1. 串联电容的等效电容当两个电容器 C1 和 C2 分别串联在一起时,它们的等效电容 Ceq 可以通过以下公式计算:1/Ceq = 1/C1 + 1/C2例如,若C1 = 10 μF,C2 = 20 μF,则它们串联后的等效电容为:1/Ceq = 1/10μF + 1/20μFCeq = 6.7 μF2. 并联电容的等效电容当两个电容器 C1 和 C2 分别并联在一起时,它们的等效电容 Ceq 可以通过以下公式计算:Ceq = C1 + C2例如,若C1 = 10 μF,C2 = 20 μF,则它们并联后的等效电容为:Ceq = 10μF + 20μFCeq = 30 μF3. 电容器网络的等效电容当多个电容器以复杂网络连接在一起时,计算它们的等效电容可能会更加复杂。
在这种情况下,可以利用焦耳定律和电容器的串并联关系来求解。
焦耳定律指出,电容器存储的能量与电容值和电压的平方成正比。
因此,电容器存储的能量可以表示为:E = 1/2 * C * V^2若一个电容器网络中有 n 个电容器,它们的电压分别为 V1, V2, ..., Vn,电容值分别为 C1, C2, ..., Cn,那么它们的等效电容 Ceq 可以通过以下步骤计算:1) 计算每个电容器存储的能量 E1, E2, ..., En,根据焦耳定律的公式。
2) 计算电容器网络总的能量 Eeq,即 Eeq = E1 + E2 + ... + En。
3) 根据焦耳定律的公式,求解等效电容 Ceq,使得 Eeq = 1/2 * Ceq * Veq^2,其中 Veq 为电容器网络的总电压。
例如,考虑以下电容器网络:C1 = 5 μF,V1 = 10 VC2 = 10 μF,V2 = 20 VC3 = 20 μF,V3 = 5 V首先,计算每个电容器存储的能量:E1 = 1/2 * 5μF * (10 V)^2 = 250 μJE2 = 1/2 * 10μF * (20 V)^2 = 2 mJE3 = 1/2 * 20μF * (5 V)^2 = 250 μJ然后,计算电容器网络总的能量:Eeq = E1 + E2 + E3 = 2.5 mJ最后,根据焦耳定律的公式,求解等效电容 Ceq:2.5 mJ = 1/2 * Ceq * Veq^2如果给定总电压 Veq = 15 V,可以求解出等效电容 Ceq:2.5 mJ = 1/2 * Ceq * (15 V)^2Ceq = 5 μF因此,该电容器网络的等效电容为5 μF。
电容器的等效电阻(ESR)Series Resistance的缩写,即“等效串联电阻”。
理想的电容自身不会有任何能量损失,但实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就称为“等效串联电阻”。
和ESR 类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电感经常有很高的ESL,容量越大的电容,ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL会引起串联谐振等现象。
但是相对电容量来说,ESL的比例很小,出现问题的几率很小,后来由于电容制作工艺的提高,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量、耐压值、耐温值之外选用电容器的主要参考因素了。
串联等效电阻ESR的单位是毫欧(mΩ)。
通常钽电容的ESR通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。
ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度都有关系,当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低。
同样当容量固定时,选用高的额定电压的品种也能降低 ESR;故选用耐压高的电容确实有许多好处;低频时ESR高,高频时ESR 低;高温也会造成ESR的升高。
现在电子技术正朝着低电压高电流电路的设计方向发展,供应给元器件的电压呈现越来越低的趋势,但对功率的要求却丝毫没有降低。
按P=UI的公式来计算,要获得同样的功率,电压降低了,那就必须得增大电流。
例如INTEL、AMD的最新款CPU,电压均小于2V,和以前3、4V的电压相比低得多。
但另一方面这些芯片由于晶体管和频率的激增,需求的功耗却是增大了许多,对电流的要求就越来越高了。
例如两颗功率都是70W的CPU,前者电压是3、3V,后者电压是1、8V。
那么,前者的电流I=P/U=70W/3、3V=21、2A;而后者的电流I=P/U=70W/1、8V=38、9A,将近是前者电流的两倍。
在通过电容的电流越来越高的情况下,假如电容的ESR值不能保持在一个较小的范围,那么就会产生更高的纹波电压(理想的输出直流电压应该是一条水平线,而纹波电压则是水平线上的波峰和波谷),因此就促使工程师在设计时,要使用最小的ESR电容器。
由ESR引发的电路故障通常很难检测,而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。
简单的做法是,在仿真的时候,如果无法选择电容的具体参数,可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响,通常的,钽电容的ESR通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。
ESR值与纹波电压的关系可以用公式V=R(ESR)×I表示。
这个公式中的V 就表示纹波电压,而R表示电容的ESR,I表示电流。
可以看到,当电流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,纹波电压也会成倍提高。
2.等效串联电感ESL (Equivalent Series Inductance ) ESL和ESR(等效电阻)是电容的两个参数一只电容器会因其构造而产生各种阻抗、感抗,比较重要的就是ESR等效串联电阻及ESL等效串联电感—这就是容抗的基础。
电容器提供电容量,要电阻干嘛?故ESR及ESL也要求低…低;但low ESR/low ESL通常都是高级系列。
ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度…都有关连,当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低。
有人习惯用将多颗小电容并接成一颗大电容以降低阻抗,其理论是电阻并联阻值降低。
但若考虑电容接脚焊点的阻抗,以小并大,不见得一定会有收获。
反过来说,当容量固定时,选用高WV额定电压的品种也能降低 ESR;故耐压高确实好处多多。
频率的影响:低频时ESR高,高频时ESR低;当然,高温也会造成ESR的提升。
串联等效电阻ESR的单位是mΩ,高级系列电容常是low ESR及low ESL。
若比较低内阻及低漏电流两种特性,则低内阻容易达成,故标示low ESR的电容倒很常见。
ESR与损失角有关联,ESR=tanδ/(ω×Cs),Cs是电容量。
有时电容器规格上会有Z,它与ESR的意义不同,但Z的计算示与ESR有关,同时也考虑到容抗及感抗,是真正的内阻。
电容的串并联计算方法2021-09-19 11:46:11| 分类:电子电器|字号订阅电容的串并联计算方法电容串联后容量是减小了,但是这样可以增加他的耐压值。
计算公式是:C1*C2/(C1+C2)电容并联后容量是增大了,并联耐压数值按最小的计算。
计算公式是:C1+C2串联分压比—— V1 = C2/(C1 + C2)*V ........电容越大分得电压越小,交流直流条件下均如此并联分流比—— I1 = C1/(C1 + C2)*I ........电容越大通过的电流越大,当然,这是交流条件下2021.11.30 PM电容的串并联容量公式-电容器的串并联分压公式1.串联公式:C = C1*C2/(C1 + C2)2.并联公式C = C1+C2+C3补充部分:串联分压比—— V1 = C2/(C1 + C2)*V ........电容越大分得电压越小,交流直流条件下均如此并联分流比—— I1 = C1/(C1 + C2)*I ........电容越大通过的电流越大,当然,这是交流条件下一个大的电容上并联一个小电容大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容的分布电感比较大〔也叫等效串联电感,英文简称ESL〕。
电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。
而一些小容量电容那么刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小〔缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的〕,而且常使用平板电容的构造,这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。
所以,假设我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。
常使用的小电容为的CBB电容较好(瓷片电容也行),当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。
而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个的电容到地〔这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好〕,因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。
什么是电容的等效串联电阻电容是电子元件中常见的一种 pass_,它具有存储电荷的能力,能够在电路中起到滤波和隔离的作用。
在电容器的等效电路模型中,除了电容本身的电容量外,还包括电容的等效串联电阻。
那么,什么是电容的等效串联电阻呢?本文将详细解答这个问题,并对等效串联电阻的作用和计算进行探讨。
一、电容的基本原理电容器是电子元件中常见的一种 pass_,它由两个导体电极和介质组成。
当电容器连通电源后,电流会从一个电极流入,经过介质流到另一个电极,而在这个过程中,电荷会积聚在电容器的两个电极之间,形成电场。
电场的强弱取决于电容器的电容量,它可以用来存储电能。
二、电容的等效电路模型为了方便分析和设计电路,人们把电容器的实际特性用等效电路模型来代替。
在这个模型中,除了电容本身的电容量外,还引入了电容的等效串联电阻。
电容的等效电路模型中,电容被表示为两个电极之间的一个并联板电容,记作C。
而电容的等效串联电阻记作Rp。
在电容器连通电路后,等效串联电阻Rp的引入主要是为了描述电容器内部引入的电阻现象。
三、电容的等效串联电阻作用1. 能量损耗电容的等效串联电阻会导致电容器内部存在一定的电阻,当电容器充放电时,电流会通过等效串联电阻,从而产生能量损耗。
这种能量损耗会导致电容器的性能下降,特别是在高频电路或储能电路中。
2. 影响电容器的响应速度等效串联电阻的存在会加大电容器的充放电时间常数,从而影响电容器对外界信号的响应速度。
这在某些特定的应用场景中是需要考虑的因素,比如滤波电路或者模拟集成电路中。
四、电容的等效串联电阻的计算方法电容的等效串联电阻一般不是一个固定的值,而是会受到多种因素的影响,比如电容器的材料、结构、尺寸等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况来计算等效串联电阻。
对于理想的电容器,其等效串联电阻为0,即不存在能量损耗。
但在实际电容器中,由于电极材料的电阻性质和材料表面的不完美等原因,会导致一定的电阻存在。
电容等效串联电阻
电容等效串联电阻是电路中常见的一种电路元件,它可以模拟出电容器在高频电路中的内部阻抗。
在电容器接收到高频信号时,因为电容器内部具有一定的电阻,会导致电容器对电路的影响发生变化。
这时,我们可以通过模拟出电容器内部的等效串联电阻来解决这一问题。
电容等效串联电阻的计算式为:R = 1 / (2 * π * f * C),其中R为电容等效串联电阻,f为信号频率,C为电容的电容值。
当我
们需要在高频电路中使用电容器时,可以采用这个公式来计算电容器的电容值和等效串联电阻,以便更好地控制电路的频率响应和阻抗匹配。
在实际应用中,电容等效串联电阻也可用于电路的滤波、放大和保护等方面。
在滤波电路中,我们可以通过调整电容器的等效串联电阻来控制滤波器的通频带和阻带。
在放大电路中,电容器的等效串联电阻可以改变电路的放大倍数和负载特性。
在保护电路中,我们可以通过添加电容器的等效串联电阻来保护电路免受电磁干扰和静电放
电等外部干扰的影响。
总之,电容等效串联电阻是高频电路设计和实现的重要组成部分,可以帮助我们更好地控制电路的频率响应、阻抗匹配和保护。
- 1 -。
电容的ESR参数对电路的影响电容器的ESR(等效串联电阻)参数电容器的主要技术指标有电容量、耐压值、耐温值。
除了这三个主要指标外,其他指标中较重要的就是等效串联电阻(ESR)了。
有的电容器上有一条金色的带状线,上面印有一个大大的空心字母“I”,它表示该电容属于LOWESR低损耗电容。
有的电容还会标出ESR值(等效串联电阻),ESR越低,损耗越小,输出电流就越大,电容器的品质越高。
ESR是Equivalent Series Resistance的缩写,即“等效串联电阻”。
理想的电容自身不会有任何能量损失,但实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就称为“等效串联电阻”。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电感经常有很高的ESL,容量越大的电容,ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL会引起串联谐振等现象。
但是相对电容量来说,ESL的比例很小,出现问题的几率很小,后来由于电容制作工艺的提高,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量、耐压值、耐温值之外选用电容器的主要参考因素了。
串联等效电阻ESR的单位是毫欧(mΩ)。
通常钽电容的ESR通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的 ESR甚至会高达数欧姆。
ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度都有关系,当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低。
同样当容量固定时,选用高的额定电压的品种也能降低 ESR;故选用耐压高的电容确实有许多好处;低频时ESR高,高频时ESR 低;高温也会造成ESR的升高。
现在电子技术正朝着低电压高电流电路的设计方向发展,供应给元器件的电压呈现越来越低的趋势,但对功率的要求却丝毫没有降低。
按P=UI的公式来计算,要获得同样的功率,电压降低了,那就必须得增大电流。
例如INTEL、AMD 的最新款CPU,电压均小于2V,和以前3、 4V的电压相比低得多。
电容器的等效串联电阻是什么电容器的主要技术指标有电容量、耐压值、耐温值。
除了这三个主要指标外,其他指标中较重要的就是等效串联电阻(ESR)了。
有的电容器上有一条金色的带状线,上面印有一个大大的空心字母“I”,它表示该电容属于LOW ESR低损耗电容。
有的电容还会标出ESR值(等效串联电阻),ESR越低,损耗越小,输出电流就越大,电容器的品质越高。
新晨阳电子ESR是Equivalent Series Resistance的缩写,即“等效串联电阻”。
理想的电容自身不会有任何能量损失,但实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就称为“等效串联电阻”。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电感经常有很高的ESL,容量越大的电容,ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL会引起串联谐振等现象。
但是相对电容量来说,ESL的比例很小,出现问题的几率很小,后来由于电容制作工艺的提高,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量、耐压值、耐温值之外选用电容器的主要参考因素了。
新晨阳电子串联等效电阻ESR的单位是毫欧(mΩ)。
通常钽电容的ESR 通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。
ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度都有关系,当额定电压固定时,容量愈大ESR愈低。
同样当容量固定时,选用高的额定电压的品种也能降低ESR;故选用耐压高的电容确实有许多好处;低频时ESR高,高频时ESR低;高温也会造成ESR的升高。
ESR值与纹波电压的关系可以用公式V=R(ESR)×I表示。
这个公式中的V就表示纹波电压,而R表示电容的ESR,I表示电流。
可以看到,当电流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,纹波电压也会成倍提高,因此采用更低ESR值的电容是势在必行的。
电容等效串联电感计算公式是什么各位大虾好,有那位能给我一个金属化膜等效串联电阻及电感的计算公式吗,本人不胜感谢!•电容选择上都采用的MLCC的电容进行退耦,常见的MLCC的电容因为介质的不同可以进行不同的分类,可以分成NPO的第一类介质,X7R和Z5V等的第二、三类介质。
EIA对第二、三类介质使用三个字母,按照电容值和温度之间关系详细分类为:第一个数字表示下限类别温度:X:-55度;Y:-30度;Z:+10度第二个数字表示上限温度:4:+65度;5:+85度;6:105度;7:125度;8:150度;第三个数字表示25度容量误差:P:+10%/-10%;R:+15%/-15%;S:+22%/-22%;T:+22%/-33%;U:+22%/-56%;V:+22%/-82%例如我们常见的Z5V,表示工作温度是10度~85度,标称容量偏差+22%/-82%,为了做成纯文档的格式,尽量采用文字说明,不不采用图片,这样给理解带来一定的困难,看官们见笑了。
设电源引脚和地引脚的封装电感和引线电感之和分别为:Lv和Lg。
两个互补的MOS管(接地的NMOS和接电源的PMOS)简单作为开关使用。
假设初始时刻传输线上各点的电压和电流均为零,在某一时刻器件将驱动传输线为高电平,这时候器件就需要从电源管脚吸收电流。
在时间T1,使PMOS管导通,电流从PCB板上的VCC流入,流经封装电感Lv,跨越PMOS 管,串联终端电阻,然后流入传输线,输出电流幅度为VCC/(2×Z0)。
电流在传输线网络上持续一个完整的返回(Round-Trip)时间,在时间T2结束。
之后整个传输线处于电荷充满状态,不需要额外流入电流来维持。
当电流瞬间涌过封装电感Lv时,将在芯片内部的电源提供点产生电压被拉低的扰动。
该扰动在电源中被称之为同步开关噪声(SSN,Simultaneous Switching Noise;SSO,Simultaneous Switching Output Noise)或Delta I噪声。
电解电容器等效串联电阻的特性及其对应用的影响杨柏禄 关晴予 陈永真 辽宁工业大学 121000摘要:ESR是电解电容器的重要参数之一,不仅影响电解电容器自身运行特性和寿命,而且对电解电容器所在的电路运行参数影响极大。
本文分析了电解电容器的等效串联电阻,ESR的温度特性和频率特性,以及ESR对电路性能的影响。
叙词:等效串联电阻 温度特性 频率特性 滤波Characteristics of equivalent series resistance in electrolytic capacitors and effects in its applicationsYang bailu Guan qingyu Chen yongzhen Liaoning University of Technology 121001 Abstract: ESR is one of important parameters of electrolytic capacitors,it not only influences performance and life of electrolytic capaciors ,but also greatly influences parameters of circuits operating which the electrolytic capaciors operate on. This paper analyzes equivalent series resistance of electrolytic capaciors,ESR Temperature characteristics,ESR Frequency characteristics and effect of ESR on performance of circuit.Keywords:ESR temperature characteristics frequency characteristics smoothing 众所周知电容器为储能元件,理论上本没有能量的损耗。
铝电解电容器等效串联电阻ESR一、等效串联电阻ESRESR,是EquivalentSeriesResistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串连电阻”。
理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串连在一起,所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”。
ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。
比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
ESR是等效“串连”电阻,意味着,将两个电容串连,会增大这个数值,而并联则会减少之。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
电容电感串等效方式
标题:电容电感串等效方式的解析
一、引言
在电子电路中,电容和电感是非常重要的元件。
它们在电路中的表现形式各异,可以单独使用,也可以组合在一起使用。
当电容和电感串联时,我们可以将它们看作是一个等效元件,这种等效方式在电路分析中有很重要的作用。
二、电容电感串并联等效原理
1. 电容电感串联等效:当电容C和电感L串联时,总的阻抗Z是两者的阻抗之和。
即:
Z = Zc + Zl = 1/(ωC) + ωL
其中,ω是角频率,C是电容,L是电感。
2. 电容电感并联等效:当电容C和电感L并联时,总的阻抗Z是两者的阻抗之积除以两者的阻抗之和。
即:
Z = (Zc * Zl) / (Zc + Zl) = (1/(ωC)) * (ωL) / ((1/(ωC)) + (ωL))
三、电容电感串等效方式的应用
电容电感串等效方式在许多实际应用中都有所体现,例如在滤波器设计、振荡器设计以及电力系统等领域。
通过这种方式,我们能够更方便地理解和分析电路的行为,从而更好地进行电路设计和优化。
四、结论
总的来说,电容电感串等效方式是一种非常有用的电路分析工具。
它使我们能够简化复杂的电路,更好地理解电路的工作原理,从而有助于我们设计出更好的电子设备。
因此,对这一概念的理解和掌握对于电子工程师来说至关重要。
电容与电容器的串并联电容与电容器是电学中常见的概念,它们在电路中起着重要的作用。
了解电容与电容器的串并联关系对于我们理解电路的工作原理以及在实际应用中的使用和设计都非常重要。
本文将深入探讨电容与电容器的串并联的原理和特点。
一、电容的定义和特性电容是指导体存储电荷的能力,它与导体之间的电压成正比,与导体上积累的电荷量成正比。
电容的单位是法拉(F)。
电容的特性可以通过以下公式来描述:C = Q / V其中,C表示电容的大小,Q表示电容器上存储的电荷量,V表示电容器上的电压。
电容器的两个重要性质是电容值和工作电压。
电容值决定了电容器存储电荷的能力,通常用法拉(F)作为单位进行表示。
工作电压则是指电容器能够承受的最大电压值,超过该值会导致电容器损坏。
二、电容的串联与并联1. 电容的串联当电容器按照一端连接一端的方式组合在一起时,称为串联。
串联的电容器将形成一个等效电容,其电容值为各个电容器电容值的倒数之和。
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + ...2. 电容的并联当电容器按照正负极相连的方式组合在一起时,称为并联。
并联的电容器将形成一个等效电容,其电容值是各个电容器电容值的总和。
C = C1 + C2 + C3 + ...三、串并联在电路中的应用1. 串联电容器的应用串联电容器可以用于构建低通滤波电路,通过选择适当的电容值和电阻值,可以将高频信号滤除或衰减。
这在音频放大器、音响设备等领域中被广泛应用。
2. 并联电容器的应用并联电容器常用于构建高通滤波电路,通过选择适当的电容值和电阻值,可以将低频信号滤除或衰减。
这在通信领域、音频设备等应用中有重要作用。
三、电容与电容器的应用注意事项1. 频率:电容器的工作频率对于电容器的效果有影响,不同频率下电容器的阻抗值不同,需要选择合适的电容器以满足要求。
2. 温度:温度对电容器性能的影响较大,通常在规格书中会给出温度范围和温度系数,需要注意电容器的适用温度范围。
铝电解电容器之等效串联电阻ESRESR,是EquivalentSeriesResistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串连电阻”。
理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串连在一起,所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”。
等效串联电阻(ESR)是与电容相串联的、代表电容器所有电阻损耗的一个电阻值。
ESR源于电极箔、电解液、引线的电阻和它们之间的连接电阻。
ESR随温度上升而下降,在低频区也随频率的上升而降低。
=============延伸阅读:ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。
比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
ESR是等效“串连”电阻,意味着,将两个电容串连,会增大这个数值,而并联则会减少之。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
电容和电阻在电路中的等效电路描述了它们在不同条件下的电气特性,通常涉及以下几个方面:1.纯电容电路:o纯电容电路中,电容的基本等效电路就是一个储能元件,它允许交流电流通过,阻止直流电流。
电容两端的电压与电流的关系遵循电容的定义:I=C*dV/dt,其中I是电流,C是电容值,dV/dt是电压的变化率。
2.纯电阻电路:o纯电阻电路中,电阻是一个耗能元件,其两端电压与通过的电流遵循欧姆定律:V=IR,其中V是电压,I是电流,R是电阻值。
3.RC电路(电阻-电容串联):o在串联RC电路中,电阻与电容一起形成一个时间常数τ=RC,该电路对输入信号呈现延迟和滤波效果。
对于交流信号,高频率成分通过电容较快,低频率成分通过较慢,因为电容对高频信号的阻抗较低,对低频信号的阻抗较高。
4.RC并联电路:o在并联RC电路中,电阻和电容一起可以构成RC滤波器的一个部分,如高通滤波器或低通滤波器。
在高通滤波器中,电路允许高频信号通过而阻挡低频信号;在低通滤波器中,电路允许低频信号通过而衰减高频信号。
5.RLC串联和并联电路:o在更复杂的电路中,电阻、电容和电感可以一起形成RLC谐振电路,此时等效电路可以描述电路的频率响应特性,如谐振频率、品质因数Q等。
6.寄生效应:o实际电容和电阻元件中,还存在寄生效应,如电容的串联等效电阻ESR(Equivalent Series Resistance)和串联等效电感ESL(Equivalent Series Inductance),以及电阻的分布电容等。
这些寄生参数在高频应用中尤为重要,因为它们会影响元件的实际电气性能。
在等效电路中,也需要把这些寄生参数考虑进去。
电容器的标准等效串联
则在铝电解电容器的绕制工艺和电极引出上应采用低寄生电感的措施。
在开关电源的应用中,钽电容时常会发现,采用普通的铝电解电容器时,对输出电压纹波和尖峰抑制效果很差,其主要原因就是常规的铝电解电容器的ESR“太大”。
在高频应用时,对于交流电路就是电阻。
因此,为获得比较好的高频滤波效果,应尽可能降低滤波电容器的ESR,即选用低ESR铝电解电容器。
多数铝电解电容器生产厂商不给出ESR数据的主要原因是:相对于其他介质的电容器,铝电解电容器的ESR显得太大。
例如,1µF/16V的普通铝电解电容器,其ESR -般在20Ω左右;lOOµF的铝电解电容器,其ESR也是在1.5~2Ω之间。
试想,这样的数据写在数据手册里肯定会影响应用者使用铝电解电容器的信心。
因此,在某种以上说,应用铝电解电容器是一种无奈的选择。
ESR的测量是在25℃环境下用有效值1V的最大交流信号电压和无正向偏置电压的120Hz 电源供电下,AVX对铝电解电容器的等效串联电路的电阻测量。
低ESR铝电解电容器的ESR -般可以比普通铝电解电容器低一个数量级甚至更多。
为了获得低ESR的铝电解电容器,应采用低电阻率电解液。
如果还需要降低等效串联电感,则在铝电解电容器的绕制工艺和电极引出上应采用低寄生电感的措施。
对于一般应用的铝电解电容器,多数铝电解电容器生产厂商不给出ESR数据,对于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。
电解电容器(包括铝电解电容器和贴片钽电容,钽电容以AVX钽电容为代表)的等效串联电阻( ESR)如图5.6所示。
其中,电解液的电阻是铝电解电容器等效串联电阻(ESR)的主要部分。
低等效串联电阻的铝电解电容器实际上是采用了低电阻率电解液。
阴极箔的原始氧化膜的厚度很薄,TAJD687K002RNJ基本上没有什么耐压,而且在负极性电压作用下残存无几,因此,阴极箔原始氧化膜电容量C2可以视为短路。
一般应用的等效电路多采用简化等效电路, R1、R2合并,C1、C2合并,忽略Ra(漏电流很小)和D(正常应用不施加反向电压),得到常用的等效电路。
RESR和L都不是电容器所希望存在的,是铝电解电容器的寄生参数,铝电解电容器的寄生参数对铝电解电容器的性能产生很大的影响,下面是对铝电解电容器(钽电容的全称是钽电解电容器,市场上代表产品是AVX钽电容)hymsm%ddz的寄生参数及影响的分析。
因此,电解电容器的反向电压超过1. 5V将引起大漏电流,很像二极管正向导电。
在这种情况下电解效应会产生氢气,TAJE687K002RNJ使内部压力增大而涨破压力释放装置,与此同时,反向电压还将破坏氧化铝介质膜,使电解电容器的耐压急剧下降直至失效。
这就是电解电容器不能反极性应用的原因。