半桥隔直电容简单计算
高中物理电学电容题解技巧
高中物理电学电容题解技巧电容是高中物理电学中的重要概念,也是学生们容易混淆和理解不透彻的知识点之一。
在解答电容相关题目时,我们需要掌握一些解题技巧,以帮助我们高效地解决问题。
本文将介绍一些常见的电容题型,并提供相应的解题思路和方法。
一、电容的基本概念在解答电容题目之前,我们首先要明确电容的基本概念。
电容是指导体存储电荷的能力,用C表示,单位是法拉(F)。
电容器是一种能够存储电荷的装置,由两个导体板和介质组成。
二、电容的计算公式1. 平行板电容器的电容计算公式:C = ε₀A/d其中,C表示电容,ε₀表示真空介电常数,A表示平行板面积,d表示平行板间距。
2. 球形电容器的电容计算公式:C = 4πε₀r其中,C表示电容,ε₀表示真空介电常数,r表示球半径。
三、电容题型及解题技巧1. 平行板电容器的电容计算题例题:一个平行板电容器的平行板面积为0.1m²,平行板间距为0.01m,求该电容器的电容。
解题思路:根据电容计算公式C = ε₀A/d,将已知数据代入计算即可。
C = ε₀A/d= 8.85×10⁻¹² × 0.1 / 0.01= 8.85×10⁻¹² × 10= 8.85×10⁻¹¹ F解题技巧:在计算过程中,注意单位的转换和计算结果的精度。
2. 串联电容器的等效电容计算题例题:两个电容分别为2μF和3μF的电容器串联连接,求其等效电容。
解题思路:串联电容器的等效电容等于它们的倒数之和的倒数。
解题步骤:1/C = 1/C₁ + 1/C₂= 1/2μF + 1/3μF= 3/6μF + 2/6μF= 5/6μFC = 6/5μF= 1.2μF解题技巧:在计算过程中,注意分数的化简和单位的转换。
3. 平行板电容器的带电量计算题例题:一个电容为5μF的平行板电容器带电量为10μC,求其电势差。
半桥式电路和全桥式电路
全桥式电路和半桥电路首先,从电路图上可以很方便的看出一点明显的区别,就是开关管的数量不同。
半桥式电路的开关管数量少,成本也就相应的低。
全桥式电路有 4 只开关管,需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管,那就难免导致驱动电路的复杂。
半桥式电路由于只有两只管子,没有同时通断地问题,且其抗不平衡能力强,也就是说对duty 的要求不是很高,所以驱动电路相对于全桥就简单很多。
就抗不平衡能力,我们可以再看一下原理图,当半桥式电路工作在120VAC 时,电容中间的开关闭合,此时主要靠隔直电容Cb 来解决不平衡的问题。
产生磁通不平衡时,线路中会出现一个直流偏流,当这个直流偏流大到一定程度时就会出现磁通饱和,加了这个隔直电容,就可以使直流电不能通过,以达到抗不平衡的目的。
从另一个方面来说,当没有隔直电容时,会产生磁通不平衡,也就是铁心中会有剩磁出现,磁通不能恢复到零,剩磁积累到一定程度导致铁心饱和。
而加了这个电容,当变压器线圈续流能量过多时,就会给Cb 充电(C1 、C2 两端电压一定,所以可吸收的能量也一定),使多余的能量不会储存在线圈里,形成剩磁,从而解决磁通不平衡的问题。
在这个时候,全桥与半桥的工作原理就很相似。
当半桥电路工作在220VAC 状态时,就不需要隔直电容的存在了。
因为此时两个滤波电容中点的电压是浮动的,它可以自动对两边的电路进行调节,以达到平衡。
当在某一周期,电感续流给C2 充电时,能量过多,C2 两端电压就会偏高一点,本来会产生剩磁的能量就储存在电容内了,同时C1 两端电压会相应偏低一点,下一个周期C2 放电时,由于duty 不变,就不会把多余的能量全部释放掉,也就是说,C2 两端的电压仍会比正常值偏高一点,但已经没有高那么多了,接着是C1 放电,由于它的电压比正常值偏低,释放的能量也会少一些,继续使C2 两端电压降低,直至达到一个新的平衡。
简单的说就是两个电容把变压器内多余的能量自动进行分配,直至平衡,而不产生剩磁。
电容取值计算公式
电容取值计算公式电容在电路中可是个重要的角色,就像一个小仓库,能储存电荷。
而要确定电容的取值,那就得靠计算公式啦。
咱们先来说说电容的基本概念。
电容呢,简单来说就是衡量电容器储存电荷能力的一个物理量。
想象一下,电容就像一个水杯,能装多少水就看它的容量大小。
那电容取值的计算公式到底是怎么来的呢?这就得从电路的需求说起。
比如说,在一个滤波电路中,我们希望把交流成分过滤掉,让输出的电压更平稳,这时候就需要合适的电容值。
公式 C = Q / U ,这里的 C 就是电容,Q 是电容器所储存的电荷量,U 是电容器两端的电压。
这个公式就像是一把尺子,能帮我们量出电容的大小。
我记得有一次,我帮一个小朋友修他的玩具车。
那玩具车的电路有点问题,跑起来一卡一卡的。
我仔细检查后发现,原来是电容出了毛病。
当时我就根据电路的情况,用这个公式算了算,找到了合适的电容值给换上,嘿,那玩具车立马跑得欢快极了!小朋友那高兴的样子,让我也特别有成就感。
再比如,在一个音频放大电路中,为了避免音频信号的失真,也需要合适的电容来耦合信号。
这时候,就要根据信号的频率、电阻的值等等因素,通过一系列的计算来确定电容的取值。
还有在数字电路中,电容也常常用来消除噪声和稳定电压。
不同的电路,对电容的要求都不一样,所以计算电容取值就变得至关重要。
总之,电容取值的计算公式虽然看起来简单,但要真正用得好,还得结合具体的电路情况,仔细分析,认真计算。
可不能马虎,要不然电路就没法正常工作啦。
就像我们做任何事情,都得一步一个脚印,才能把事情做好。
希望通过我今天的介绍,能让您对电容取值的计算公式有更清楚的了解,在以后遇到相关问题的时候,能够轻松应对!。
单相半桥电压型逆变电路参数计算
单相半桥电压型逆变电路参数计算引言:单相半桥电压型逆变电路是一种常见的电力电子变换电路,广泛应用于交流电源与直流负载之间的能量转换。
本文将详细介绍单相半桥电压型逆变电路的参数计算方法,帮助读者更好地理解和设计这一电路。
一、电路结构和工作原理单相半桥电压型逆变电路由两个开关管和一个中心点连接的电容组成。
当S1和S2两个开关管交替导通时,电容上会产生一个交流电压。
通过控制开关管的导通和关断,可以实现对输出电压的控制。
二、参数计算1. 电压和频率:根据应用需求确定逆变电路的输出电压和频率,常见的输出电压有220V或110V,输出频率一般为50Hz或60Hz。
2. 电容容值:电容的容值决定了逆变电路的输出电压波形的平滑程度。
容值过小会导致输出电压波形产生较大的纹波,容值过大则会增加成本和体积。
容值的计算方法如下:C = (2*I_max)/(f*ΔV)其中,C为电容的容值,I_max为输出电流的最大值,f为输出频率,ΔV为输出电压的纹波值。
3. 电阻选取:为了保证开关管工作的可靠性和效率,需要在电路中加入适当的电阻。
电阻的选取主要考虑开关管的导通和关断速度,防止产生过大的电流和电压冲击。
一般情况下,电阻的阻值可根据开关管的额定电流和额定电压来确定。
4. 开关管选取:开关管的选取需要考虑工作电流、额定电压、导通和关断速度等因素。
常用的开关管有晶闸管、MOS管等,根据具体需求进行选择。
5. 电感选取:电感的作用是平滑输出电流,减小电压纹波。
电感的选取需要考虑输出电流的大小、频率以及纹波要求。
一般情况下,电感的选取范围为输出电流的10%至20%。
6. 纹波滤波电感选取:为了进一步减小输出电压的纹波,可以在逆变电路的输出端串联一个纹波滤波电感。
电感的选取需要根据输出电流的大小和纹波要求来确定。
7. 电压限制器选取:为了保护逆变电路和负载,常常在电路中添加电压限制器。
电压限制器的选取需要考虑逆变电路的额定电压和负载的额定电压,以及工作电流和保护电流等参数。
电容计算公式
教你两条不变应万变得原理:??1.电容器的计算依据是高斯通量定理和电压环流定律;?2.电感的计算依据是诺伊曼公式。
?要一两个答案查书就够了,要成高手只能靠你自己!慢慢学,慢慢练。
?容量是电容的大小与电压没有关系。
电压是电容的耐压范围。
可变电容一般用在低压电路中?电容的计算公式:?平板C=Q/U=Q/Ed=εS/4πkd?1.?所以E=4πkQ/εS即场强E与两板间距离d无关。
2.当电容器两端接电时,即电压U一定时,U=Ed,所以U和d成正比。
???容抗用XC表示,电容用C(F)表示,频率用f(Hz)表示,那么Xc=1/2πfc?容抗的单位是欧。
知道了交流电的频率f和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。
???感抗用XL表示,电感用L(H)表示,频率用f(Hz)表示,那么XL=2πfL感抗的单位是欧。
知道了交流电的频率f和线圈的电感L,就可以用上式把感抗计算出来。
??已知容抗与感抗,则对应的电压与电流可以用欧姆定律算出,如果电容与电阻和电感一起使用,就要考虑相位关系了。
?2、电容器的计算公式:?C=Q\U??=S\4*?Q为电荷量?U为电势差?S为相对面积?D为距离?实际是圆周率?K为静电力常数???并联:C=C1+C2??????电路中各电容电压相等;总电荷量等于各电容电荷量之和。
?串联:1/C=1/C1+1/C2? ?????电路中各电容电荷量相等;总电压等于各电容电压之和。
?电容并联的等效电容等于各电容之和!电容的并联使总电容值增大。
当电容的耐压值符合要求,但容量不够时,可将几个电容并联。
???3、Q=UI=I2Xc=U2/Xc????这是单相电容的???????Xc=1/2*?为什么我看到一个三相电容上面标的额定容量是30Kvar,而额定容量是472微法。
额定电压是450伏。
额定电流是安??三角接法??答:C=KVar/(U×U×2×π×f×??=30/(450×450×2××50×≈472(μF)?4、我知道电容公式有C=εS/D和C=Q/U,那么他们与电容"C"的关系,我特别想知道:我知道"U"与电容成反比,但是我在听老师讲时,没听到为什么成反比,就像知道"Q"与电容的关系时,就明白,一个电容放得的电荷越多就越大?还有"ε"是什么,与电容有什么关系??再请问在计算中应注意什么?电容是如何阻直通交的呢??五一长假除了旅游还能做什么?辅导补习美容养颜家庭家务加班须知第?2?页?共?3?页?答:电容c是常数,只跟自身性质有关,即使没有电压,电荷?它也是存在的,ε是介电,跟电介质的性质有关,交流能不停的对电容充电放电(因为交流的方向是变化的),二直流无此性质,所以通交流阻直流,更专业的话,大学物理里面会讲,如果你要求不高的话就不用深究了?5、电容降压?在常用的低压电源中,用电容器降压(实际是电容限流)与用变压器相比,电容降压的电源体积小、经济、可靠、效率高,缺点是不如变压器变压的电源安全。
电容的公式详解
①电容的功能和表示方法。
由两个金属极,中间夹有绝缘介质构成。
电容的特性主要是隔直流通交流,因此多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。
电容在电路中用“C”加数字表示,比如C8,表示在电路中编号为8的电容。
②电容的分类。
电容按介质不同分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。
按极性分为:有极性电容和无极性电容。
按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。
③电容的容量。
电容容量表示能贮存电能的大小。
电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,容抗与交流信号的频率和电容量有关,容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)。
④电容的容量单位和耐压。
电容的基本单位是F(法),其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
由于单位F 的容量太大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。
换算关系:1F=1000000μF,1μF=1000nF=1000000pF。
每一个电容都有它的耐压值,用V表示。
一般无极电容的标称耐压值比较高有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。
有极电容的耐压相对比较低,一般标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V 等。
⑤电容的标注方法和容量误差。
电容的标注方法分为:直标法、色标法和数标法。
对于体积比较大的电容,多采用直标法。
如果是0.005,表示0.005uF=5nF。
如果是5n,那就表示的是5nF。
数标法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是10的多少次方。
如:102表示10x10x10 PF=1000PF,203表示20x10x10x10 PF。
色标法,沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一、二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)。
颜色代表的数值为:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。
各种电容求法公式大全 参赛 最新 优质文档
各种电容求法公式大全1.孤立导体的电容:一导体周围无其他导体、电介质、带电体时,该导体称为孤立导体。
孤立导体的电容定义为:电容的单位:法拉如:半径为R,带电量为Q的球形导体的电容为:孤立导体的电容与Q、U无关,只决定于导体本身性质(形状、大小等)和周围介质的分布情况。
2.电容器的电容:带等量异号电荷的两个导体(称为极板)组成的系统称为电容器。
电容器的电容定义为:➢当两极板之一移到无穷远时,C=Q/U即为孤立导体的电容。
➢C取决于电容器的结构及周围电介质的电学性质。
注:当电量Q一定时,孤立导体或电容器的电容C决定于导体电势或极板间电势差。
当周围电荷分布或电介质分布发生变化时,电容C 也发生变化。
但当电容器一极板包围另一极板或两平行极板相距很近时,电场将只分布在两极板之间且不受周围情况的影响,使极板间电势差保持稳定。
此时,电容器的电容只决定于其本身的结构。
以下讨论几种形状简单、对称的电容器的电容。
(1) 平行板电容器:平行板电容器的两极板由两块靠得很近的平行导体板组成。
当两极板间的距离远小于极板的线度时,极板间电场可近似看作匀强电场。
此时:所以:(2) 球形电容器:球形电容器的两极板由球形导体A和同心球壳B组成。
由高斯定理得两极板间的电场强度为:所以极板间的电势差为:所以球形电容器的电容为:讨论:若令d = R B - R A << R A、R B,则:此即平行板电容器的电容公式。
(3)圆柱形电容器:圆柱形电容器的两极板由圆柱形导体A和同轴的圆柱壳导体B组成。
当l >> R B− R A时,由高斯定理得两极板间的电场强度为:λ为圆柱形极板单位长度所带的电量。
所以两极板间的电势差为:圆柱形电容器的电容为:讨论:若令d = R B - R A << R A、R B,则:此时:此即平行板电容器的电容公式。
由以上几个例子可见,当电容器的两极板之间的距离远小于极板的线度时,电容器的电容都可以近似用平行板电容器的电容公式来求。
容值计算公式
容值计算公式在我们的电子世界里,容值计算公式就像是一把神奇的钥匙,能帮我们打开理解电容器的大门。
说起电容器,你可能会想到那些小小的、金属片包裹着的元件,它们在各种电路中默默地发挥着作用。
就拿我之前修家里那台老收音机的经历来说吧。
那台收音机老是有杂音,我琢磨了好久,最后发现可能是电容器出了问题。
在解决这个问题的过程中,我深刻地体会到了容值计算公式的重要性。
容值,简单来说,就是电容器储存电荷的能力。
而计算容值的公式,可不像 1+1=2 那么简单直接。
对于平行板电容器,容值的计算公式是C = εS/ (4πkd) 。
这里面的每个字母都有它特定的含义。
ε 是电介质的介电常数,S 是两极板的正对面积,d 是两极板间的距离,k 则是静电力常量。
比如说,假设我们有一个平行板电容器,电介质是空气(介电常数约为 1),两极板的正对面积是 10 平方厘米,两极板间的距离是 2 厘米。
那么,我们就可以这样计算容值:先把面积 S 换算成平方米,就是 0.001 平方米,距离 d 换算成米,就是 0.02 米。
然后代入公式,C = 1×0.001 / (4×3.14×9×10^9×0.02) ,经过计算就能得出容值啦。
在实际应用中,可不能死记硬背这个公式。
得理解每个参数的意义和它们之间的关系。
就像我修收音机的时候,如果不明白两极板的距离变小会让容值增大,就没法找到问题的关键。
再来说说其他类型的电容器,虽然它们的容值计算公式可能会有所不同,但原理都是相通的。
比如,电解电容器,它的容值会受到电解液的性质、电极的材料等因素的影响。
学习容值计算公式,不仅仅是为了应对考试或者解决技术问题,更是为了让我们能更好地理解这个充满电子设备的世界。
当你明白手机、电脑里那些小小的电容器是如何工作的,是不是会觉得很神奇呢?总之,容值计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们用心去理解,多结合实际的例子去思考,就一定能掌握它的奥秘,让它成为我们探索电子世界的有力工具。
电子电路电容容值计算公式
电子电路电容容值计算公式在电子电路中,电容是一种常用的元件,用于存储电荷和能量。
在设计和分析电路时,计算电容的容值是非常重要的。
本文将介绍电子电路中电容容值的计算公式,并对其应用进行讨论。
电容的容值是指电容器可以存储的电荷量,通常用法拉(Farad)作为单位。
在实际的电子电路中,电容的容值往往是通过其几何尺寸和材料特性来确定的。
对于平行板电容器,其容值可以通过以下公式来计算:C = εA/d。
其中,C表示电容的容值,单位为法拉;ε表示介电常数,单位为法拉/米;A 表示电容器的平行板面积,单位为平方米;d表示平行板之间的距离,单位为米。
在这个公式中,介电常数ε是介质的特性参数,不同的介质具有不同的介电常数。
例如,空气的介电常数约为8.85×10^-12法拉/米,而铝电解电容器的介电常数约为9×10^-12法拉/米。
平行板电容器的面积A和板间距d可以通过实际测量或设计参数来确定。
除了平行板电容器,圆柱形电容器的容值也可以通过类似的公式来计算:C = 2πεl/log(b/a)。
其中,C表示电容的容值,单位为法拉;ε表示介电常数,单位为法拉/米;l 表示圆柱体的长度,单位为米;a和b分别表示内外半径,单位为米。
通过这些公式,我们可以计算出不同形式的电容器的容值,从而在电子电路设计中进行合理的选择和应用。
在实际的电子电路设计中,电容的容值对于电路的性能有着重要的影响。
例如,在滤波电路中,电容的容值决定了滤波器的截止频率;在振荡电路中,电容的容值决定了振荡频率。
因此,正确计算电容的容值对于电路的性能和稳定性至关重要。
此外,电容的容值还会受到温度、频率和电压等因素的影响。
在高温环境下,电容的介电常数可能会发生变化;在高频率下,电容的等效串联电阻和等效串联电感也会对电路性能产生影响;在高电压下,电容的极化效应也需要考虑。
因此,在实际的电路设计中,需要综合考虑以上因素,选择合适的电容器并正确计算其容值。
惠斯特电路半桥应变计算
惠斯特电路半桥应变计算
摘要:
一、惠斯特电路半桥应变计算的背景与意义
1.惠斯特电路的简介
2.半桥应变计算在电路设计中的应用
3.计算半桥应变的重要性
二、惠斯特电路半桥应变计算的方法
1.计算前的准备工作
2.半桥应变计算公式
3.计算过程中的关键步骤
三、惠斯特电路半桥应变计算的实例分析
1.实例介绍
2.计算过程详解
3.结果分析与讨论
四、惠斯特电路半桥应变计算的局限性与展望
1.计算方法的局限性
2.可能的影响因素
3.未来的研究方向
正文:
惠斯特电路半桥应变计算在电路设计中扮演着重要的角色,有助于优化电路性能,提高系统稳定性。
本文首先介绍了惠斯特电路半桥应变计算的背景与
意义,然后详细阐述了计算方法,并以实例进行分析。
[转载]关于隔直电容的基本讲解
[转载]关于隔直电容的基本讲解
这世界上并不存在绝对的“隔直流通交流”的电路。
试问直流和交流的界限何在?1Hz 是交流,0.1Hz 是交流……无穷小的频率仍然是交流!无穷小频率的交流跟直流怎么区分?所谓隔直电路的本质是截止频率比较低的高通滤波器,如此而已!那么高通滤波器的结构是什么样的?最简单的 RC 高通滤波器也是一个电容串联一个电阻,如图2。
哪有一个电容就能工作的高通滤波器?
也许某些隔直电路看起来只有一个电容,那是因为电容后面的负载本身有一定的输入等效电阻。
如果后面是运放的高阻输入端,仅仅用一个电容就是错误的设计了。
这种电路,不仅无法隔直,而且运放的输入偏置电流在电容上逐渐积分,最终会导致电容两端积累过高的电压致使运放输入电压超出正常的共模输入范围。
因此,有人把这个电阻的作用解释为“直流泄放电阻”,当然不能算错。
但这种理解仍有隔靴搔痒的感觉,最根本的原因就是:这个电阻是高通滤波器的两个必要元件之一!即使后面的电路绝对没有偏置电流,这个电阻仍然不能少。
如果后面的运放没有偏置电流,也没有输入电阻,这个电阻就变成了电容 C1 与运放输入电容 Ci 分压的电路。
由于 C1 >> Ci,在上电过程中,输入电平通过 C1 对 Ci 充电,将会有运放的输入电压 IN1 ~ IN。
显然,直流信号通过了电容 C1,根本没发生什么“隔直”事件!。
电容器参数的基本公式
电容器参数的基本公式1、容量(法拉)英制: C = :(0.224 x K • A) / TD公制: C = :(0.0884 x K • A) / TD2、电容器中存储的能量E = ? CV23、电容器的线性充电量I = C (dV/dt)4、电容的总阻抗(欧姆)Z = V [ R S2 + (X C - X L) 2 ]5、容性电抗(欧姆)X C = 1/(2 nc)相位角①理想电容器:超前当前电压90°理想电感器:滞后当前电压90°理想电阻器:与当前电压的相位相同7、耗散系数(%)D.F. = tg S (损耗角)=ESR / X C=(2nC)(ESR)8、品质因素Q = cotan S = 1/ DF9、等效串联电阻ESR (欧姆)ESR = (DF) XC = DF/ 2 nC10、功率消耗Power Loss = (2 nCV2) (DF)11、功率因数PF = sin S (loss angle) —cos ①(相位角)12、均方根rms = 0.707 x V p13、千伏安KVA (千瓦)KVA = 2nCV2 x 10-314、电容器的温度系数T.C. = [ (C t — C25)/ C25 (T t — 25) ] x 10615、 容量损耗(%)CD = [ (C i - C 2) / C i ] X 100 16、 陶瓷电容的可靠性L o / L t = (V t / V o ) X (T t / T o )Y 17、 串联时的容值n 个电容串联:1/C T = 1/C 1 +1/C 2 + ….+ 1/C n两个电容串联:C T = C 1• C 2 / (C 1 + C 2)18、 并联时的容值C T = C 1 + C 2 + ….+ C n19、 重复次数(Againg Rate )A.R. = % ^C / decade of timeX , Y =电压与温度的效应指数电容的等效串联电阻 ESR普遍的观点是:一个等效串联电阻(ESR )很小的相对较大容量的外部电容能很好地吸收快速转换时的峰值(纹波)电流。
电容器参数的基本公式-电子设计基础关键元器件篇(一):电容
电容器参数的基本公式-电子设计基础关键元器件篇(一):电容电容器参数的基本公式 - 电子设计基础关键元器件篇(一):电容五、电容器参数的基本公式1、容量(法拉)英制: C = (0.224 × K · A) / TD公制: C = (0.0884 × K · A) / TD2、电容器中存储的能量E = CV^2/23、电容器的线性充电量I = C (dV/dt)4、电容的总阻抗(欧姆)Z = √ [ RS^2 + (XC – XL)^2 ]5、容性电抗(欧姆)XC = 1/(2πfC)6、相位角Ф理想电容器:超前当前电压 90度理想电感器:滞后当前电压 90度理想电阻器:与当前电压的相位相同7、耗散系数(%)D.F. = tan δ (损耗角)= ESR / Xc= (2πfC)(ESR)8、品质因素Q = cotan δ = 1/ DF9、等效串联电阻ESR(欧姆)ESR = (DF) Xc = DF/ 2πfC10、功率消耗Power Loss = (2πfCV2)(DF)11、功率因数PF = sin δ (loss angle)–cos Ф (相位角)12、均方根rms = 0.707 × Vp13、千伏安KVA (千瓦)KVA = 2πfCV^2 × 10^(-3)14、电容器的温度系数T.C. = [(Ct – C25) / C25 (Tt – 25)]× 10^6 15、容量损耗(%)CD = [(C1 – C2) / C1 ]× 10016、陶瓷电容的可靠性L0 / Lt = (Vt / V0) X (Tt / T0)Y17、串联时的容值n 个电容串联:1/CT = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn两个电容串联:CT = C1 · C2 / (C1 + C2)18、并联时的容值CT = C1 + C2 + … + Cn19、重复次数(Againg Rate)A.R. = % ΔC / decade of time上述公式中的符号说明如下:K = 介电常数A = 面积TD = 绝缘层厚度V = 电压t = 时间RS = 串联电阻f = 频率L = 电感感性系数δ = 损耗角Ф = 相位角L0 = 使用寿命Lt = 试验寿命Vt = 测试电压V0 = 工作电压Tt = 测试温度T0 = 工作温度X , Y = 电压与温度的效应指数。
干货电容的计算
干货电容的计算展开全文我们对电容的计算,目的是要知道,我们在电路中需要一个多大的电容。
为什么要需要这么个电容?它的电压要多高?它的容量要多大?这是我们接下来要学习的。
在这里,我们仍然是用水缸的例子讲解。
我们说,水进入水缸是有纹波的,排出时是比较平滑的。
在这边,我们假设,如果每分钟输入的水量为1 升,且每分钟排出的水量也为1 升,那么这个水缸里原有的水量是保持不变的。
这个水缸就稳定在一个状态下。
我们还可以假设,仍然认为每分钟输入的水量为1 升,但是,排出的水量不再为1 升了,有的时候提水的人少了,可能为0.5 升,有的时候提水的人多了,也有可能是2 升。
这时候就会出现这种情况,一会儿,提水的人多了,一会儿提水的人少了,也即,一会儿需要2升,一会儿需要0.5 升。
当用2 升的时候,我们知道,输入为1 升,取的时候为2 升,因此,如果没有这个水缸,后面的人能够一下取出2 升水吗?我们说取不到的。
但是,如果有这个水缸,并且水缸里面原本就储存有水,当输入为1 升,取出为2 升时,这是可以的,只不过水缸里面的水位会下降一点。
如果接下来后面的人只需要0.5 升,那么,这个水缸的水位就会上升。
因此,我们说,水缸输入的水与输出的水就能够达到一个比较理想状态下的平衡。
且对输出的用水量没有更多的限制。
如果没有水缸,当输入为1 升时,后面的人也只能使用1升,不能多用,也不能少用。
有了这个水缸,就没有这方面的限制了。
相较于电容,它的工作原理和水缸的是一样的。
当有多余的电荷流入电容,就储存在电容里,如果后面需要更大的电压,它就往外放。
同时也会出现这种情况,如果电容没有有输入,且后面的电路需要很大的电容容量,为了给外电路供电,电容的电压会不断往下降,这时,问题就来了,可以无限次的往下降么?我们说,是不可以的,因为到最后,电容里的电压就会降没了,降为零。
因此,电容在对外放电的时候是有严格限制的。
这个严格限制就是电容里面的电荷量Q 不能够放完。
隔直电容
经常看到用一个电容做成的所谓的"隔直电路",如图1。
这是没真正理解隔直的含义的表现。
电容可以实现隔直,这是中学生的理解水平,搞电子的人不应该停留在这个水平。
经常看到用一个电容做成的所谓的"隔直电路",如图1。
这是没真正理解隔直的含义的表现。
电容可以实现隔直,这是中学生的理解水平,搞电子的人不应该停留在这个水平。
这世界上并不存在绝对的"隔直流通交流"的电路。
试问直流和交流的界限何在?1Hz 是交流,0.1Hz 是交流......无穷小的频率仍然是交流!无穷小频率的交流跟直流怎么区分?所谓隔直电路的本质是截止频率比较低的高通滤波器,如此而已!那么高通滤波器的结构是什么样的?最简单的RC 高通滤波器也是一个电容串联一个电阻,如图2。
哪有一个电容就能工作的高通滤波器?也许某些隔直电路看起来只有一个电容,那是因为电容后面的负载本身有一定的输入等效电阻。
如果后面是运放的高阻输入端,仅仅用一个电容就是错误的设计了。
这种电路,不仅无法隔直,而且运放的输入偏置电流在电容上逐渐积分,最终会导致电容两端积累过高的电压致使运放输入电压超出正常的共模输入范围。
因此,有人把这个电阻的作用解释为"直流泄放电阻",当然不能算错。
但这种理解仍有隔靴搔痒的感觉,最根本的原因就是:这个电阻是高通滤波器的两个必要元件之一!即使后面的电路绝对没有偏置电流,这个电阻仍然不能少。
如果后面的运放没有偏置电流,也没有输入电阻,这个电阻就变成了电容C1 与运放输入电容Ci 分压的电路。
由于C1 >> Ci,在上电过程中,输入电平通过C1 对Ci 充电,将会有运放的输入电压IN1 ~IN。
显然,直流信号通过了电容C1,根本没发生什么"隔直"事件!------------------------------------------------- 问题在哪呢?"因此,有人把这个电阻的作用解释为"直流泄放电阻",当然不能算错。
半桥式电路和全桥式电路
全桥式电路和半桥电路首先,从电路图上可以很方便的看出一点明显的区别,就是开关管的数量不同。
半桥式电路的开关管数量少,成本也就相应的低。
全桥式电路有 4 只开关管,需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管,那就难免导致驱动电路的复杂。
半桥式电路由于只有两只管子,没有同时通断地问题,且其抗不平衡能力强,也就是说对duty 的要求不是很高,所以驱动电路相对于全桥就简单很多。
就抗不平衡能力,我们可以再看一下原理图,当半桥式电路工作在120VAC 时,电容中间的开关闭合,此时主要靠隔直电容Cb 来解决不平衡的问题。
产生磁通不平衡时,线路中会出现一个直流偏流,当这个直流偏流大到一定程度时就会出现磁通饱和,加了这个隔直电容,就可以使直流电不能通过,以达到抗不平衡的目的。
从另一个方面来说,当没有隔直电容时,会产生磁通不平衡,也就是铁心中会有剩磁出现,磁通不能恢复到零,剩磁积累到一定程度导致铁心饱和。
而加了这个电容,当变压器线圈续流能量过多时,就会给Cb 充电(C1 、C2 两端电压一定,所以可吸收的能量也一定),使多余的能量不会储存在线圈里,形成剩磁,从而解决磁通不平衡的问题。
在这个时候,全桥与半桥的工作原理就很相似。
当半桥电路工作在220VAC 状态时,就不需要隔直电容的存在了。
因为此时两个滤波电容中点的电压是浮动的,它可以自动对两边的电路进行调节,以达到平衡。
当在某一周期,电感续流给C2 充电时,能量过多,C2 两端电压就会偏高一点,本来会产生剩磁的能量就储存在电容内了,同时C1 两端电压会相应偏低一点,下一个周期C2 放电时,由于duty 不变,就不会把多余的能量全部释放掉,也就是说,C2 两端的电压仍会比正常值偏高一点,但已经没有高那么多了,接着是C1 放电,由于它的电压比正常值偏低,释放的能量也会少一些,继续使C2 两端电压降低,直至达到一个新的平衡。
简单的说就是两个电容把变压器内多余的能量自动进行分配,直至平衡,而不产生剩磁。
电容器容量计算方法
电容器容量与电容量换算电容器容量Kvar(千乏)与电容量uF(微法)怎样换算无功功率单位为kvar(千乏).电功率分为有功功率和无功功率,有功功率就是指电能转化为热能或者机械能等形式被人们使用或消耗的能量,有功功率单位为kw 。
无功功率指电场能和磁场能相互转化的那部分能量,它的存在使电流与电压产生相位偏差,为了区别于有功功率就用了这么个单位。
电网中由于有大功率电机的存在,使得其总体呈感性,所以常常在电网中引入大功率无功补偿器(其实就是大电容),使电网近似于纯阻性,Kvar就常用在这作为无功补偿电容器的容量的单位。
kvar(千乏)和电容器容量的换算公式为(指三相补偿电容器):Q=√3×U×II=0.314×C×U/√3C=Q/0。
314×U×U上式中Q为补偿容量,单位为Kvar,U为运行电压,单位为KV,I 为补偿电流,单位为A,C为电容值,单位为uF。
式中0.314=2πf/1000. 例如:一补偿电容铭牌如下:型号:BZMJ0.4—10—3 (3三相补偿电容器)。
额定电压:0.4KV 额定容量:10Kvar ?额定频率:50Hz额定电容:199uF (指总电容器量,即相当于3个电容器的容量)。
额定电流:14。
4A代入上面的公式,计算,结果基本相付合.补偿电容器:主要用于低压电网提高功率因数,电少线路损耗,改善电能质量。
BSMJ型补偿电容器,是国家推荐使用的新型节能产品,使用环境应无谐波冲击。
最高允许过电流小于1.30倍额定电流。
ASMJ型滤波电容器:拥有BSMJ所有用途以外,可滤除电路中高次谐波,稳定电路质量,保护用电设备,最高允许电流大于2倍额定电流。
单相电动机电容器的容量选择小型三相异步电动机作单相运行时,所选电容容量一定要合适,若太小则旋转无力,启动困难;太大则回路电流过大,导致电机过热。
一般电容容量值选择按表查得。
如果不查表,也可以按经验公式获得:当星形连接时,所需电容容量C(Μf)=P(W)/17 当用作三角形连线时,所选电容容量C(μF)=P(W)/10 上式中:C的单位是μF,P的单位是W。
电容单位换算及电容器计算公式
1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。
相关公式:
一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法,即:C=Q/U但电容的大小不是由Q或U决定的,即:C=εS/4πkd。其中,ε是一个常数,S为电容极板的面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。
电容单位换算及电容器计算公式
电容器Q容量Kvar换算C容值uF公式
I=0.314×C×U
C=Q / 0.314×U×U
Q容量=单位Kvar
C容值=单位uF
1F=1000000μF
I000
U电压单位=KV
补充
C=Q/U
式中C——电容器的电容,单位为法拉(F)
Q——电容器所带电荷,单位为库仑(C)
U——电容器两级间的电势差,单位为伏特(V)
1F=1000000 uf (6个0) =1000000000000 PF(12个0)
当给电容器两端施以正弦交流电压时,它发出的无功功率称为无功容量。用如下公式表示:
Q=UU/Xc=2 π fCUU
例如:1Kvar额定电压为0.4KV计算容值uf
Q=2πfCUU
C=Q/2πfUU
C(F)=1000(var)/2×3.14×50×400(V)×400(V)
C=1000/50240000
C=0.00001990445
0.00001990445(F)×1000000=19.90445(uf)
简化公式为
C=Q / 0.314×U×U
其实0.4 KV电容Kvar换算uf乘以系数就好,误差也不大,系数为20