电容选用及公式计算

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电容 专题二

电容      专题二

专题二电容一、电容的定义电容器是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成,当在两金属电极间加上电压时,电荷在电场中会受力而移动,导体之间的介质阻碍了电荷的移动,使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容,电容器是储能元件,具有阻止直流电通过而让交流电顺利通过的特性,频率越高,容抗越小。

电容的符号是C,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以在电子线路中常用的电容单位有:毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等。

二、电容的计算公式1、一个电容器,如果带1库的电量时两极间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法拉,即电容的定义式为:C=Q/U 。

但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,而是由决定式:C=εS/4πkd决定,其中,ε是一个常数,与电容材料有关的常量,S为电容极板的正对面积,d 为电容极板的距离,π是圆周率,k则是静电力常量为:一般取k=9.0×10-9N/C²m²。

从电容器的决定式中可以得知,电容器的电容量与电容器的有效面积成正比,与电容器的长度成反比。

2、换算关系1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)3、电容器的串联在电路中,就是将两个或以上的电容器用导线逐次连接起来,连成一个无分支电路的连接方式称为电容器的串联,其总的电容量为:1/C=1/C1+1/C2+…+1/C n电容器串联的特点:(1)电荷量特点:Q1=Q2=Q3=Q每个电容器带的电荷量相等。

(2)电压特点:总电压等于各个电容器上的电压之和。

串联电容具有分压的作用。

(3)电容特点:总电容的倒数等于各个电容器的电容的倒数之和。

(4)电容串联的分压比:U1 = C2/(C1+ C2)*U【经验总结】电容器的串联与电阻的并联相似。

电容越大分得电压越小。

电容计算公式

电容计算公式

电容定义式C=Q/UQ=I*T电容放电时间计算:C=(Vwork+ Vmin)*l*t/( Vwork2 -Vmin2)电压(V)= 电流⑴x 电阻(R)电荷量(Q)= 电流⑴x 时间(T)功率(P) = V x I (I=P/U; P=Q*U/T)能量(W) = P x T = Q x V 容量F=库伦(C)/电压(V)将容量、电压转为等效电量电量二电压(V) x 电荷量(C)实例估算:电压5.5V仆(1法拉电容)的电量为5.5C (库伦),电压下限是3.8V,电容放电的有效电压差为5.5-3.8=1.7V ,所以有效电量为1.7C。

1.7C=1.7A*S (安秒)=1700mAS(毫安时)=0.472mAh (安时)若电流消耗以10mA 计算,1700mAS/10mA=170S=2.83min(维持时间分钟)电容放电时间的计算在超级电容的应用中,很多用户都遇到相同的问题,就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间,或者根据放电电流及放电时间,怎么选择超级电容的容量,下面我们给出简单的计算公司,用户根据这个公式,就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算,十分地方便。

C(F):超电容的标称容量;R(Ohms):超电容的标称内阻;ESR(Ohms) 1KZ下等效串联电阻;Vwork(V):正常工作电压Vmin(V):截止工作电压;t(s):在电路中要求持续工作时间;Vdrop(V):在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;1(A):负载电流;超电容容量的近似计算公式,保持所需能量=超级电容减少的能量。

保持期间所需能量=1/2l(Vwork+ Vmi n)t ;超电容减少能量=1/2C(Vwork -Vmin ),因而,可得其容量(忽略由IR引起的压降)C=(Vwork+ Vmin)*l*t/( Vwork 2 -Vmin 2)举例如下:如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?由以上公式可知:工作起始电压Vwork = 5V工作截止电压Vmin= 4.2V工作时间t=10s工作电源I = 0.1A那么所需的电容容量为:C=(Vwork+ Vmin)*l*t/( Vwork 2 -Vmin 2)=(5+4.2)*0.1*10/(5 2 -4.2 )= 1.25F根据计算结果,可以选择 5.5V 1.5F电容就可以满足需要了。

电容的计算公式

电容的计算公式

电容的计算公式电容是电路中常见的一个元件,用来存储电荷。

它是由两个导体板之间的绝缘材料组成,当在这两个导体板上加上电压时,就会在板之间形成电场,并在绝缘材料中储存电荷。

电容的计算公式是电容等于电容系数乘以两个导体板之间的面积除以板之间的距离。

下面将对电容的计算公式进行详细解释。

首先,我们需要了解两个导体板之间的面积。

一般情况下,导体板为平行板,其形状为长方形或圆形。

对于长方形导体板,面积可以通过长度乘以宽度来计算;对于圆形导体板,面积可以通过π乘以半径的平方来计算。

这个面积用来表示电容器的大小。

其次,我们需要知道两个导体板之间的距离。

这个距离是指两个导体板之间的绝缘材料的厚度,也就是电容器的间隔。

当两个导体板之间的距离较小时,电场的强度就会增加,导致电容器的电容增大;相反,当两个导体板之间的距离增大时,电场的强度减小,电容器的电容也会减小。

最后,我们需要考虑电容系数。

电容系数是一个比例常数,用来表示电容器的构造和性能,它与绝缘材料的介电常数有关。

介电常数越大,电容系数就越大,从而电容也会增加。

综上所述,电容的计算公式可以表示为:C = ε0 * εr * A / d其中,C表示电容,ε0表示真空中的介电常数,其值约为8.85 × 10^-12 F/m;εr表示绝缘材料的介电常数;A表示两个导体板之间的面积;d表示两个导体板之间的距离。

需要注意的是,上述计算公式适用于理想情况下的电容器,即两个导体板之间的电场分布均匀且没有任何电荷外泄。

在实际情况下,由于电容器的结构设计和制造工艺的限制,电容器的实际电容值可能会有一定的偏差。

除了上述的计算公式,还有其他一些与电容相关的公式,如电容器的充电和放电过程中的电荷变化公式、电容器在交流电路中的阻抗等。

这些公式都是基于电荷守恒定律和电场理论推导得出的,用于描述电容器的特性和行为。

总之,电容是电路中常见的元件,用于存储电荷。

电容的计算公式是C = ε0 * εr * A / d,其中C表示电容,ε0表示真空中的介电常数,εr表示绝缘材料的介电常数,A表示两个导体板之间的面积,d表示两个导体板之间的距离。

电容计算公式

电容计算公式
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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
答:C,KVar/(U×U×2×π×f×0.000000001)
,30/(450×450×2×3.14×50×0.000000001)?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,
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。通过电容器把交流电引入负载中,对地有220V电压,人易触电,但若用在不需人体接触的电路内部电路电源中,
本弱点也可克服。如冰箱电子温控器或遥控电源的开/关等电源都是用电容器降压而制作的。
是图2 的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3 所
示的桥式整流电路。
这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电
压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电
流大小正比于限流电容容量。 采用半波整流时,每微法电容可得到电流
(平均值)为:(国际标准单位) I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C

电容的三个计算公式

电容的三个计算公式

电容的三个计算公式在我们的电学世界里,电容可是个相当重要的角色。

今天,咱们就来好好聊聊电容的三个计算公式。

先来说说第一个公式,C = Q / U 。

这里的 C 代表电容,Q 是电荷量,U 则是电压。

这就好比一个大水箱,Q 就是水箱里的水的量,U就是水箱里水的压力,而 C 呢,就是水箱容纳水的能力。

我记得有一次,我帮邻居家小孩修一个小电路玩具。

那玩具里有个小电容出了问题,我就用这个公式来计算需要更换多大电容的。

当时,那小孩眼巴巴地看着我,一脸好奇,还时不时问我这问那的,把我都逗乐了。

再看第二个公式,C = εS / (4πkd) 。

这里面,ε 是介电常数,S 是极板面积,d 是极板间的距离,k 是静电力常量。

这个公式就有点像我们盖房子,ε 就像是房子的材料,S 是房子的占地面积,d 是房子的层高,而 C 就是这个房子能容纳多少东西。

有一回我在实验室做实验,要调整一个电容的参数,就是靠着这个公式,一点点计算,最终让实验顺利完成的。

最后一个公式,C = τ / R 。

其中,τ 是时间常数,R 是电阻。

这就好像是在一条路上开车,C 是车的油箱大小,τ 是你能开多久,R 就是路的阻力。

我曾经在一次电子设备维修中,遇到一个电容和电阻相关的故障,就是靠这个公式找出问题所在,成功修复的。

总之,这三个电容计算公式在电学中可是非常重要的工具。

就像我们生活中的各种工具一样,只有熟练掌握,才能在电学的世界里游刃有余。

无论是解决电路问题,还是设计新的电子产品,都离不开它们。

在学习和运用这些公式的过程中,大家可能会觉得有点头疼,但是只要多做练习,多联系实际,就会发现其实也没那么难。

就像我刚开始接触的时候,也觉得很复杂,但是随着不断地实践和摸索,慢慢就掌握了其中的窍门。

希望大家都能把这三个公式牢记于心,在电学的海洋中尽情探索,发现更多有趣的奥秘!。

电容选型计算公式

电容选型计算公式

电容选型计算公式
电容选型计算公式是指在电路设计过程中,根据电容的工作条件、电路参数等计算出需要使用的电容值的公式。

常用的电容选型计算公式有以下几种:
1. 电容器的容量
C=Q/V
其中,C为电容器的容量,Q为电容器所能存储的电荷量,V为
电容器所存储电荷的电势差。

2. 串联电容器的等效电容值
1/Ceq=1/C1+1/C2+...1/Cn
其中,Ceq为串联电容器的等效电容值,C1、C2、为串联
电容器的实际电容值。

3. 并联电容器的等效电容值
Ceq=C1+C2+
其中,Ceq为并联电容器的等效电容值,C1、C2、为并联
电容器的实际电容值。

4. 交流电容器的容抗
Xc=1/(2πfC)
其中,Xc为交流电容器的容抗,f为电路中交流信号的频率,C
为电容器的实际电容值。

以上便是常见的电容选型计算公式。

在实际应用中,根据电路设计的需求和具体情况选择合适的电容器并通过计算公式计算出正确
的电容值,有助于提高电路的性能和稳定性。

电容计算公式-电容的所有公式

电容计算公式-电容的所有公式

电容计算公式:电容的所有公式基本概念电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。

一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。

电容是指容纳电场的能力。

任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。

一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。

电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。

电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元。

主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。

、定义:电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值,叫电容器的电容。

在电路学里,给定电势差,电容器储存电荷的能力,称为电容(capacitance),标记为C。

采用国际单位制,电容的单位是法拉(farad),标记为F。

电容的符号是C。

C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U计算公式: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法拉,即:C=Q/U 。

但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,即电容的决定式为:C=εS/4πkd 。

其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。

常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。

定义式:电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)单位及转换在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系是:1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)。

电容器常用计算公式

电容器常用计算公式

1、投入并联电容器引起电压的升高△U=U*QS式中:△U-电压升高k VU-接入电容器前的电压k VQ-电容器的容量MvarS-电容器安装出的短路容量MVA 2、电容器额定电压的选择:U C=√3S ∗1 1−K式中:U C-电容器的运行电压kVU S-并联电容器装置的母线运行电压Kv(一般按1.1的长期过电压考虑)K-电抗率S-电容器组每相的串联段数3、并联电容器分组容量的确定应避开谐振容量,发生谐振的电容器容量可按下式计算:(高次谐波对低次谐波放大)Q cx=S d*(1n2−K)(自GB50227-2008并联电容器装置设计规范)式中:Q cx- 发生n次谐振的电容器容量MvarS d-并联电容器安装处的母线短路容量MV·An-谐波次数,即谐波频率(H Z)与电网基波频率(H Z)之比K-电抗率4、谐振频率:在下式中,当r为整数时,电容器将在该次谐波下谐振r=√SQ式中:Q-电容器的容量MvarS-电容器安装出的短路容量MVAr-谐波次数,即谐波频率(H Z)与电网基波频率(H Z)之比若电容器与用来限制合闸涌流或抑制谐波放大的电抗器串联连接,则谐振频率的计算公式如下:r=√SQ+KSK-串联电抗器的电抗率,K=X L/X C5、涌流的计算5.1投入单个电容器组I S≈I N*√2SQ式中:I S-电容器组涌流的峰值AI N-电容器组额定电流(方均根值)AS-电容器安装出的短路容量MVAQ-电容器的容量Mvar5.2将电容器组投入与已在运行的电容器并联I S=√2U√X∗X L 其中:XC=3U2(1Q1+1Q2)*10-6式中:I S-电容器组涌流的峰值AU-相对地电压,VXC-每相串联的容抗,ΩXL-电容器组间每相的感抗,ΩQ1-接入的电容器组的容量,MvarQ2-已在运行中的电容器组的总容量,Mvar6、三相电容器容量的计算6.1三相电容器容量的计算:由每两个端子间测得的三个电容值来计算无论是三角形连接还是星形连接的三相电容器,在每个端子间测得的电容分别为C a、C b、C c,则电容器的总电容为:C=23(C a+ C b+ C c),电容器的总容量Q为:Q=ωCU2N*10-6即Q=23(C a+ C b+ C c)ωU2N*10-6式中:C a、C b、C c-由每两个端子间测得的三个电容值,μFU N-电容器额定电压,KvQ-电容器的容量,Mvar。

电容选型及公式大全

电容选型及公式大全

一电容的作用作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:应用于电源电路,实现旁路、去藕、漉波和储能的作用,下面分类详述之。

1)旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。

就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。

为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。

这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。

地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2)去藕去藕,又称解藕。

从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。

如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的〃耦合〃。

去藕电容就是起到一个“电池〃的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。

旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。

高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1?F、0.01?F等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10?F或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。

这应该是他们的本质区别。

3)漉波从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。

但实际上超过1?F的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。

有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。

电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。

电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。

电容计算公式

电容计算公式

电容计算公式LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】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/4πkd1.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。

电容计算公式

电容计算公式

电容计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1电容定义式C=Q/UQ=I*T电容放电时间计算:C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2)电容计算公式.xlsx电压(V) = 电流(I) x 电阻(R)电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T)功率(P) = V x I (I=P/U; P=Q*U/T)能量(W) = P x T = Q x V容量 F= 库伦(C) / 电压(V)将容量、电压转为等效电量电量=电压(V) x 电荷量(C)实例估算:电压 1F(1法拉电容)的电量为(库伦),电压下限是,电容放电的有效电压差为,所以有效电量为。

=*S(安秒)=1700mAS(毫安时)=(安时)若电流消耗以10mA计算,1700mAS/10mA=170S=(维持时间分钟)电容放电时间的计算?在超级电容的应用中,很多用户都遇到相同的问题,就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间,或者根据放电电流及放电时间,怎么选择超级电容的容量,下面我们给出简单的计算公司,用户根据这个公式,就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算,十分地方便。

C(F):超电容的标称容量;R(Ohms):超电容的标称内阻;ESR(Ohms):1KZ下等效串联电阻;Vwork(V):正常工作电压Vmin(V):截止工作电压;t(s):在电路中要求持续工作时间;Vdrop(V):在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;I(A):负载电流;超电容容量的近似计算公式,?保持所需能量=超级电容减少的能量。

保持期间所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t;超电容减少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2),因而,可得其容量(忽略由IR引起的压降)C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2)?举例如下:如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?由以上公式可知:?工作起始电压Vwork=5V工作截止电压Vmin=工作时间t=10s工作电源I=?那么所需的电容容量为:C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2)=(5+**10/(52=?根据计算结果,可以选择?电容就可以满足需要了。

电容的选取与充放电时间计算

电容的选取与充放电时间计算

电容的选取与充放电时间计算电容的选取与充放电时间计算一、电容充放电时间计算1.L、C元件称为“惯性元件”,即电感中的电流、电容器两端的电压,都有一定的“电惯性”,不能突然变化。

充放电时间,不光与L、C的容量有关,还与充/放电电路中的电阻R有关。

“1UF电容它的充放电时间是多长?”,不讲电阻,就不能回答。

RC电路的时间常数:τ=RC充电时,uc=U×[1-e^(-t/τ)]U是电源电压;放电时,uc=Uo×e^(-t/τ)Uo是放电前电容上电压RL电路的时间常数:τ=L/R LC电路接直流,i=Io[1-e^(-t/τ)]Io是最终稳定电流;LC电路的短路,i=Io×e^(-t/τ)]Io是短路前L中电流2. 设V0 为电容上的初始电压值;V1 为电容最终可充到或放到的电压值;Vt 为t时刻电容上的电压值。

则: Vt=V0 +(V1-V0)× [1-exp(-t/RC)] 或t = RC × Ln[(V1 - V0)/(V1 - Vt)]例如,电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电,V0=0,V1=E,故充到t时刻电容上的电压为:Vt=E ×[1-exp(-t/RC)] 再如,初始电压为E的电容C通过R放电, V0=E,V1=0,故放到t时刻电容上的电压为:Vt=E × exp(-t/RC) 又如,初值为1/3Vcc的电容C通过R充电,充电终值为Vcc,问充到2/3Vcc需要的时间是多少?V0=Vcc/3,V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3,故t=RC × Ln[(1-1/3)/(1-2/3)]=RC × Ln2 =0.693RC注:以上exp()表示以e为底的指数函数;Ln()是e为底的对数函数3. 提供一个恒流充放电的常用公式:?Vc=I*?t/C.再提供一个电容充电的常用公式:Vc=E(1-e-(t/R*C))。

电容器主要参数、基本公式以及参数计算!

电容器主要参数、基本公式以及参数计算!

电容器主要参数、基本公式以及参数计算!电容器主要参数、基本公式以及参数计算!电容器的主要参数有标称电容量和容差、额定电压、绝缘电阻、损耗率,这些参数主要由电容器中的电介质决定。

电容器产品标出的电容量值。

云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中(大约在0.005μF ~1.0μF);通常电解电容器的容量较大。

电容器主要参数1、标称电容量和容差标称电容量是标在电容器上的电容量。

电容器实际电容量与标称电容量的偏差称容差。

某一个电容器上标有220nJ,表示这个电容器的标称电容量为220nF,实际电容量应220nF±5%之内,此处J表示容量误差为±5%。

若J改为K,表示误差为±10%;改为M表示误差为±20%。

2、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。

3、绝缘电阻理想的电容器,在其上加有直流电压时,应没有电流流过电容器,而实际上存在有微小的漏电流。

直流电压除以漏电流的值,即为电容器的绝缘电阻。

其典型值为100 MΩ到10000MΩ。

现在CL11、CBB22等塑料薄膜电容器的绝缘电阻值可达到5000MΩ以上。

电容器的绝缘电阻是一个不稳定的电气参数,它会随着温度、湿度、时间的变化而变化。

绝缘电阻越大越好。

4、损耗率电容器的损耗率是电容器一周期内转化成热能的能量与它的平均储能的比率,通常用百分数表示。

电容器转化成热能的能量主要由介质损耗的能量和电容所有的电阻所引起的能量损耗,在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏电阻损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏电阻有关,而且与周期性的极化建立过程有关。

电容计算公式

电容计算公式

电容定义式C=Q/UQ=I*T电容放电时间计算:C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2)电容计算公式.xlsx电压(V) = 电流(I) x 电阻(R)电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T)功率(P) = V x I (I=P/U; P=Q*U/T)能量(W) = P x T = Q x V容量F= 库伦(C)/ 电压(V)将容量、电压转为等效电量电量=电压(V) x 电荷量(C)实例估算:电压5.5V 1F(1法拉电容)的电量为5.5C(库伦),电压下限是3.8V,电容放电的有效电压差为5.5-3.8=1.7V,所以有效电量为1.7C。

1.7C=1.7A*S(安秒)=1700mAS(毫安时)=0.472mAh(安时)若电流消耗以10mA计算,1700mAS/10mA=170S=2.83min (维持时间分钟)电容放电时间的计算在超级电容的应用中,很多用户都遇到相同的问题,就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间,或者根据放电电流及放电时间,怎么选择超级电容的容量,下面我们给出简单的计算公司,用户根据这个公式,就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算,十分地方便。

C(F):超电容的标称容量;R(Ohms):超电容的标称内阻;ESR(Ohms):1KZ下等效串联电阻;Vwork(V):正常工作电压Vmin(V):截止工作电压;t(s):在电路中要求持续工作时间;Vdrop(V):在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;I(A):负载电流;超电容容量的近似计算公式,保持所需能量=超级电容减少的能量。

保持期间所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t;超电容减少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2),因而,可得其容量(忽略由IR引起的压降)C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2)举例如下:如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?由以上公式可知:工作起始电压Vwork=5V工作截止电压Vmin=4.2V工作时间t=10s工作电源I=0.1A那么所需的电容容量为:C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2)=(5+4.2)*0.1*10/(52 -4.22)=1.25F根据计算结果,可以选择5.5V 1.5F电容就可以满足需要了。

电容计算公式

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*3.1415KDQ为电荷量U为电势差S为相对面积D为距离 3.1415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*3.14fc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38.5安三角接法?答:C=KVar/(U×U×2×π×f×0.000000001)=30/(450×450×2×3.14×50×0.000000001)≈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。

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电容选用及公式计算☆电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。

我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。

电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。

主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

电容的符号是C。

C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

电容与电池容量的关系:1伏安时=25法拉=3600焦耳1法拉=144焦耳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(带电量)或U(电压)决定的,即:C=εS/4πkd 。

其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离, k则是静电力常量。

常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离。

)定义式:C=Q/U电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)旁路、退耦、耦合电容的选取高手和前辈们总是告诉我们这样的经验法则:“在电路板的电源接入端放置一个1~10μF 的电容,滤除低频噪声;在电路板上的电源与地线之间放置一个0.01~0.1μF 的电容,滤除高频噪声。

”在书店里能够得到的大多数的高速PCB 设计、高速数字电路设计的经典教程中也不厌其烦的引用该首选法则(老外俗称Rule of Thumb)。

但是为什么要这样使用呢?各位看官,如果你是电路设计高手,你可以去干点别的更重要的事情了,因为以下的内容仅是针对我等入门级甚至是门外级菜鸟。

做电路的人都知道需要在芯片附近放一些小电容,至于放多大?放多少?怎么放?将该问题讲清楚的文章很多,只是比较零散的分布于一些前辈的大作中。

鄙人试着采用拾人牙慧的方法将几个问题放在一起讨论,希望能加深对该问题的理解;如果很不幸,这些对你的学习和工作正好稍有帮助,那我不胜荣幸的屁颠屁颠的了。

(以上有些话欠砍,在此申明以上不是我所写)什么是旁路?旁路(Bypass),在电路中为了改变某条支路的频率特性,使得它在某些频段内存在适当的阻值,而在另一些频段内则处于近似短路的状态,于是便产生了旁路电容的概念。

旁路电容之所以为旁路电容,是因为它旁边还存在着一条主路,而并不是某些电容天生就是用来做旁路电容的,也就是说什么种类的电容都可以用来做旁路电容,关键在于电容容值的大小合适与否。

旁路电容并不是电解电容或是陶瓷电容的专利。

之所以低频电路中多数旁路电容都采用电解电容原因在于陶瓷电容容值难以达到所需要的大小。

使用旁路电容的目的就是使旁路电容针对特定频率以上的信号相对于主路来说是短路的。

如图形式:要求旁路电容需要取值的大小;已知:1、旁路电容要将流经电阻R 的频率高于f 的交流信号近似短路。

求旁路电容的大小?Ic Ir解:旁路电容C 的目的就是在频率f 以上将原本流经R 的绝大多数电流短路;也即频率为f 时,容抗远小于电阻值;12R f C 12C f R当f=1khz,R=1k 时,C 应该远大于0.16uf。

因此取47uf 已近很足够了,当然再大一点也不为过,100uf 都还算能接受,电容适当增大可以使得旁路更充分,而且在给定频率以上支路的品质因数更低,也就使得整个支路表现出来的容性更弱,支路对信号相位的影响更小,笔者认为旁路电容的值在上述计算值的100到1000倍都可以接受。

不过如果要是大于上式计算出的值的5000倍就不太好了。

不过再大也不会得到多少回报,甚至有可能带来不好的后果,因为实际的电容永远都不是一个纯粹的电容。

电容越大带来的其分布电感也将更显著。

什么是耦合?耦合,有联系的意思。

单元电路级联时,中间如果采用的是电容来传递信号,能量通过电容从前级传至后级,则此电容即耦合电容,作为耦合电容就应当使得两级的直流信号无法串通,只有交流信号得以通过,正因为如此使得静态的设置不相互影响,那么耦合电容该如何设定呢?已知:如图,Rs 表征了前级的输出电阻,R表征了后级的输入电阻,级间传递的信号频率在f 以上求C 的大小。

解:要求信号尽可能多的传到R 则C 的容抗应当远小于R 即:1122R C f C f R如果R=5000,需要传输的信号频率为1000hz以上,则C=0.032uf因此3.2uf便可以了,当然适当大点会更好啊,一般的电路输入电阻求起来不是一下两下的是,因而笔者建议将输入电阻取个大概的较小的值然后估算出电容的值,稍微大一点,不会有问题。

由上式可知C的大小不受Rs的影响。

那么Rs到底影响了什么呢?当Rs较大时,R便相对更小,前级信号传递到后级的电压值更小,也就是Rs太大,或是R太小,那么增加电容的值(即加深级间耦合的程度)也无法挽回大局,电压信号还是会降低很多。

什么是退耦?退耦(Decouple),最早用于多级电路中,为保证前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的而采取的措施。

在电源中退耦表示,当芯片内部进行开关动作或输出发生变化时,需要瞬时从电源线上抽取较大电流,该瞬时的大电流可能导致电源线上电压的降低,从而引起对自身和其他器件的干扰。

为了减少这种干扰,需要在芯片附近设置一个储电的“小水池”以提供这种瞬时的大电流能力。

在电源电路中,旁路和退耦都是为了减少电源噪声。

旁路主要是为了减少电源上的噪声对器件本身的干扰(自我保护);退耦是为了减少器件产生的噪声对电源的干扰(家丑不外扬)。

有人说退耦是针对低频、旁路是针对高频,我认为这样说是不准确的,高速芯片内部开关操作可能高达上GHz,由此引起对电源线的干扰明显已经不属于低频的范围,为此目的的退耦电容同样需要有很好的高频特性。

本文并不刻意区分退耦和旁路,认为都是为了滤除噪声,而不管该噪声的来源。

退耦电路的形式当然不只上面图示的那样,退耦电路就一个作用就是稳定电源的电压,使电源电压不发生动摇,如果电源电压都动摇了,那么整个电路的静态都在摇,势必使得输出的信号不理想。

退耦,顾名思义就是减退耦合,使得电源与后级,后级的级与级之间没有交流信号的串扰,如此而已,而之所以用两个电容只是为了达到优势互补,达到较好的隔交流的作用。

印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。

一般R取1~2kΩ,C取2.2~4.7μF一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还可以起到稳压的作用滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率,可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件,根据具体的需要选择。

至于个数就不一定了,看你的具体需要了,多加一两个也挺好的,暂时没用的可以先不贴,根据实际的调试情况再选择容值。

如果你PCB上主要工作频率比较低的话,加两个电容就可以了,一个虑除纹波,一个虑除高频信号。

如果会出现比较大的瞬时电流,建议再加一个比较大的钽电容。

其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。

原理我就不说了,实用点的,一般数字电路去耦0.1uF即可,用于10M以下;20M以上用1到10个uF,去除高频噪声好些,大概按C=1/f 。

旁路一般就比较的小了,一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF说到电容,各种各样的叫法就会让人头晕目眩,旁路电容,去耦电容,滤波电容等等,其实无论如何称呼,它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性,这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高,电容值越大则电容的阻抗越小.。

在电路中,如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路,就称为旁路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号对电源的影响,就可以称为去耦电容;如果用于滤波电路中,那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电压,电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用。

而实际情况中,往往电容的作用是多方面的,我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。

本文里,我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好。

但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性。

因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的电容,这是一个参考电容谐振频率电容值 DIP (MHz) STM (MHz)1.0μF2.5 50.1μF 8 160.01μF 25 501000pF 80 160100 pF 250 50010 pF 800 1.6(GHz)不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验。

更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。

一般来讲,大电容滤除低频波,小电容滤除高频波。

电容值和你要滤除频率的平方成反比。

具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难。

1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR 参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.耦合电容的选择笔者在制作电路时,使用耦合电容发现很多问题,下面跟大家分享我的经验,由于实际电路拍照比较困难,所以这里只能贴仿真图了,不过它跟实际差不多(在真实硬件上测过)。

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