電容器主要參數(shù)、基本公式以及參數(shù)計算!

電容器的主要參數(shù)有標稱電容量和容差、額定電壓、絕緣電阻、損耗率，這些參數(shù)主要由電容器中的電介質(zhì)決定。電容器產(chǎn)品標出的電容量值。

云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低(大約在5000pF以下);紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容器居中(大約在0.005μF ~1.0μF);通常電解電容器的容量較大。

電容器主要參數(shù)

1、標稱電容量和容差

標稱電容量是標在電容器上的電容量。

電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱容差。某一個電容器上標有220nJ，表示這個電容器的標稱電容量為220nF，實際電容量應(yīng)220nF±5%之內(nèi)，此處J表示容量誤差為±5%。若J改為K，表示誤差為±10%;改為M表示誤差為±20%。

2、額定電壓

在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復(fù)的永久損壞。

3、絕緣電阻

理想的電容器，在其上加有直流電壓時，應(yīng)沒有電流流過電容器，而實際上存在有微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值，即為電容器的絕緣電阻。其典型值為100 MΩ到10000MΩ?，F(xiàn)在CL11、CBB22等塑料薄膜電容器的絕緣電阻值可達到5000MΩ以上。電容器的絕緣電阻是一個不穩(wěn)定的電氣參數(shù)，它會隨著溫度、濕度、時間的變化而變化。絕緣電阻越大越好。

4、損耗率

電容器的損耗率是電容器一周期內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能的能量與它的平均儲能的比率，通常用百分數(shù)表示。電容器轉(zhuǎn)化成熱能的能量主要由介質(zhì)損耗的能量和電容所有的電阻所引起的能量損耗，在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏電阻損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏電阻有關(guān)，而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。有些電容器如電解電容在交流信號下工作損耗隨頻率迅速增加，只能在直流或低頻工作。

5、頻率特性

隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。

電容器參數(shù)的基本公式

6、 相位角 Ф

理想電容器:超前當(dāng)前電壓 90度

理想電感器:滯后當(dāng)前電壓 90度

理想電阻器:與當(dāng)前電壓的相位相同

7、耗散系數(shù) (%)

損耗角正切值 Tan δ

在電容器的等效電路中，串聯(lián)等效電阻 ESR 同容抗 1/ωC 之比稱之為 Tan δ， 這里的 ESR 是在 120Hz 下計算獲得的值。顯然，Tan δ 隨著測量頻率的增加而變大，隨測量溫度的下降而增大。

D.F. = tan δ (損耗角)= ESR / Xc = (2πfC)(ESR)

損耗因數(shù)，因為電容器的泄漏電阻、等效串聯(lián)電阻和等效串聯(lián)電感，這三項指標幾乎總是很難分開，所以許多電容器制造廠家將它們合并成一項指標，稱作損耗因數(shù)，主要用來描述電容器的無效程度。損耗因數(shù)定義為電容器每周期損耗能量與儲存能量之比。又稱為損耗角正切。

圖1中，電容的泄露電阻Rp、有效串聯(lián)電阻Rs和有效串聯(lián)電感L式寄生元件，可能會降低外部電路的性能。一般將這些元件的效應(yīng)合并考慮，定義為損耗因數(shù)或DF。

電容的泄漏是指施加電壓時流過電介質(zhì)的微小電流。雖然模型中表現(xiàn)為與電容并聯(lián)的簡單絕緣電阻Rp，但實際上泄露與電壓并非線性關(guān)系。制造商常常將將泄漏規(guī)定為 MΩ-μF 積，用來描述電介質(zhì)的自放電時間常數(shù)，單位為秒。其范圍介于 1 秒或更短與數(shù)百秒之間，前者如鋁和鉭電容，后者如陶瓷電容。玻璃電容的自放電時間常數(shù)為 1,000 或更大;特氟龍和薄膜電容(聚苯乙烯、聚丙烯)的泄漏性能最佳，時間常數(shù)超過 1,000,000 MΩ-μF。對于這種器件，器件外殼的表面污染或相關(guān)配線、物理裝配會產(chǎn)生泄漏路徑，其影響遠遠超過電介質(zhì)泄漏。

有效串聯(lián)電感 ESL(圖 1)產(chǎn)生自電容引腳和電容板的電感，它能將一般的容抗變成感抗，尤其是在較高頻率時;其幅值取決于電容內(nèi)部的具體構(gòu)造。管式箔卷電容的引腳電感顯著大于模制輻射式引腳配置的引腳電感。多層陶瓷和薄膜電容的串聯(lián)阻抗通常最低，而鋁電解電容的串聯(lián)阻抗通常最高。因此，電解電容一般不適合高頻旁路應(yīng)用。