电容频率特性

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电容器阻抗ESR频率特性是指什么?

电容器阻抗ESR频率特性是指什么?

电容器阻抗/ESR频率特性是指什么?【导读】本文为解说电容器基础的技术专栏。

通过电容器的阻抗大小|Z|和等价串联电阻(ESR)的频率特性进行阐述。

了解电容器的频率特性,可对诸如电源线消除噪音能力和抑制电压波动能力进行判断,可以说是设计回路时不可或缺的重要参数。

对频率特性中的阻抗大小|Z|和ESR进行说明1.电容器的频率特性如假设角频率为ω,电容器的静电容量为C,则理想状态下电容器(图1)的阻抗Z可用公式(1)表示。

图1.理想电容器由公式(1)可看出,阻抗大小|Z|如图2所示,与频率呈反比趋势減少。

由于理想电容器中无损耗,故等价串联电阻(ESR)为零。

图2.理想电容器的频率特性但实际电容器(图3)中除有容量成分C外,还有因电介质或电极损耗产生的电阻(ESR)及电极或导线产生的寄生电感(ESL)。

因此,|Z|的频率特性如图4所示呈V字型(部分电容器可能会变为U字型)曲线,ESR也显示出与损耗值相应的频率特性。

图3.实际电容器图4.实际电容器的|Z|/ESR频率特性(例)|Z|和ESR变为图4曲线的原因如下:低频率范围:低频率范围的|Z|与理想电容器相同,都与频率呈反比趋势减少。

ESR值也显示出与电介质分极延迟产生的介质损耗相应的特性。

共振点附近:频率升高,则|Z|将受寄生电感或电极的比电阻等产生的ESR影响,偏离理想电容器(红色虚线),显示最小值。

|Z|为最小值时的频率称为自振频率,此时|Z|=ESR。

若大于自振频率,则元件特性由电容器转变为电感,|Z|转而增加。

低于自振频率的范围称作容性领域,反之则称作感性领域。

ESR除了受介电损耗的影响,还受电极自身抵抗行程的损耗影响。

高频范围:共振点以上的高频率范围中的|Z|的特性由寄生电感(L)决定。

高频范围的|Z|可由公式(2)近似得出,与频率成正比趋势增加。

ESR逐渐表现出电极趋肤效应及接近效应的影响。

以上为实际电容器的频率特性。

重要的是,频率越高,就越不能忽视寄生成分ESR或ESL 的影响。

光伏电池的电容特性与频率响应

光伏电池的电容特性与频率响应

光伏电池的电容特性与频率响应光伏电池(Photovoltaic Cell)是一种能够将阳光直接转换为电能的装置,其电容特性和频率响应对于其性能和应用具有重要意义。

本文将探讨光伏电池的电容特性和频率响应以及对于光伏系统的影响。

一、光伏电池的电容特性光伏电池的电容特性是指其电容器的特性,即光伏电池对于电荷量的储存和释放能力。

光伏电池的电容特性主要由PN结的结电容和界面电容组成。

1. 结电容:光伏电池是由PN结组成的,PN结具有电容效应。

当反向偏置或正向偏置时,PN结的电容值不同。

在正向偏置情况下,PN 结电容较小,而在反向偏置情况下,PN结电容较大。

2. 界面电容:光伏电池的结构中存在着材料之间的界面,这些界面会形成微观的电容。

界面电容会受到材料组分、表面形貌和杂质等因素的影响。

光伏电池的电容特性对其在光电转换过程中的响应速度和输出特性有重要影响。

较大的电容可以提高电荷的储存能力和载流子的传输速度,从而提高光伏电池的效率。

二、光伏电池的频率响应光伏电池的频率响应是指光伏电池对于不同频率光信号的响应能力。

光伏电池在不同频率下的响应能力会影响其在不同条件下的输出电压和电流。

在常见的光源光照下,光伏电池的频率响应主要受到多个因素的影响:1. 光子的能量:不同频率的光子携带的能量不同,光伏电池对于不同能量的光子的响应能力也不同。

2. 载流子的寿命:光伏电池中,载流子的寿命会影响其在较高频率下的响应速度。

较长的载流子寿命可以使光伏电池在高频率光照条件下保持较稳定的输出电流。

3. 电容特性:前文提到过,光伏电池的电容特性影响其对于频率变化的响应速度。

较大的电容可以使光伏电池在高频率下保持较稳定的输出。

光伏电池的频率响应特性对于其在光伏系统中的应用具有重要意义。

光伏电池在不同频率下的响应能力决定了其在不同光照条件下的稳定性和效率。

总结:光伏电池的电容特性和频率响应对于其性能和应用具有重要影响。

电容特性主要受到PN结的结电容和界面电容的影响,而频率响应则由光子能量、载流子寿命和电容特性等因素共同决定。

电感、电容电压的频率特性

电感、电容电压的频率特性

电感、电容电压的频率特性
1.UL(w ) 的频率特性
2.UC(ω)的频率特性当η=0时,电感相当于短路,电压全部加在电容上,UL= 0,UC= US ;当η=1时,即谐振,UL =UC = QUS ;当η→∞时,电容相当于短路,电压全部加在电感上UL=US,UC=0。

根据数学分析,当才会出现UC(ω) ,UL(ω) 最大值。

且UC(ωCM)=UL(ωLM)。

Q越高,ωLM和ωCM 越靠近ω0由于电感、电容电压最大值出现在谐振频率附近很小的范围内,因此同样可以用串联谐振电路来选择谐振频率及其附近的电压,即对电压也具有选择性。

上面得到的都是由改变频率而获得的,如改变电路参数,则变化规律就不完全与上相似。

上述分析原则一般来讲可以推广到其它形式的谐振电路中去,但不同形式的谐振电路有其不同的特征,要进行具体分析,不能简单搬用。

1。

电容器在电路中的作用及主要特性,参数介绍

电容器在电路中的作用及主要特性,参数介绍

电容器在电路中的作用及主要特性,参数介绍一、电容器在电路中的作用在直流电路中,电容器是相当于断路的。

这得从电容的结构上说起。

最简单的电容是由两端的极板和中间的绝缘电介质[2]构成的。

通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是中间由于是绝缘的物质,所以是不导电的。

不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。

我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。

电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体体了。

不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。

但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。

而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。

实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。

在中学阶段,有句话,就叫通交流,阻直流,说的就是电容的这个性质。

二、电容器主要特性参数1、标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量。

电容器的基本单位是法拉(F),但是,这个单位太大,在实地标注中很少采用。

其它单位关系如下:1F=1000mF 1mF=1000μF 1μF=1000nF 1nF=1000pF 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。

精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。

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。

第六节 频率特性(1)

第六节  频率特性(1)

第六节、放大器的频率特性一、频率特性的概念如图所示:电容器对交流信号的阻抗与交流信号的频率成反比、与电容的容量成反比。

Zc=1/2πfC在RC串联电路中,当F很低的时候,Zc很大,所以U L1很小。

当F很高的时候,Zc越来越小,所以U L1逐渐接近Ui。

在CR串联电路中,当F很低的时候,Zc很大,所以U L2很接近Ui。

当F很高的时候,Zc越来越小,所以U L2逐渐减小。

二、耦合电容和旁路电容对放大器低频截止频率的影响如图所示:1、耦合电容对放大器低频截止频率的影响在共发射极放大器中,耦合电容与放大器的输入阻抗组成了一个串联回路。

因为耦合电容对交流信号有容抗存在,所以到达放大器b点的信号幅度已经降低。

而且频率越低,耦合电容的容抗越大,输入信号到达放大器b点的信号幅度越低,从而影响放大器在频率低端的电压放大倍数。

这与RC串联电路具有同样的特性。

我们将放大器在频率低端的电压放大倍数降低到正常放大倍数的根号二分之一的频率点称为放大器的低频截止频率。

2、旁路电容对放大器低频截止频率的影响旁路电容对放大器低频截止频率的影响与耦合电容具有同样的原理,只是从放大器三极管发射极看进去的阻抗;与基极看进去的阻抗相差β倍,因此,同样容量的电容器,发射极电容比基极电容对放大器低频特性的影响要大β倍。

所以,耦合电容和旁路电容影响的都是放大器的低频截止频率。

三、影响放大器高频截止频率的因素电子线路的分布电容对放大器高频截止频率的影响最为显著。

1、三极管的极间电容三极管的三个电极之间都存在着分布电容Cce、Ccb、Cce。

这些分布电容的参数都很小,高频小功率三极管的基建电容通常在10PF以下。

在低频的时候容抗很大,对放大器频率特性的影响可以忽略不计。

当进入高频阶段以后,参数很小的分布电容的容抗逐渐减小,对放大器的高频特性越来越严重地产生根本性的制约。

如图A所示:2、分布电容对共发射极放大器高频信号放大能力的影响a、共发射极放大器输入高频信号的时候,基极与发射极之间的极间电容Cbe 会对输入信号产生对的分流的作用。

电容器的主要特性参数是什么

电容器的主要特性参数是什么

电容器的主要特性参数是什么⑴电容主要特性参数①标称电容量标志在电容器上的电容量。

但电容器实际电容量与标称电容量是有偏差的,精度等级与允许误差有对应关系。

一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。

电解电容器的容值,取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗,随着工作频率、温度、电压以及测量方法的变化,容值将有变化。

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的有效值,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器将被击穿,造成损坏。

在实际中,随着温度的升高,耐压值将变低。

③绝缘电阻直流电压加在电容上,产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。

当电容较小时,主要取决于电容的表面状态;容量>0.1μF时,主要取决于介质。

绝缘电阻越大越好。

④损耗电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。

损耗与频率范围、介质、电导、电容金属部分的电阻等有关。

⑤频率特性随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。

当电容工作在谐振频率以下时,表现为容性,当超过其谐振频率,表现为感性,此时就不是一个电容而是一个电感了。

所以一定要防止电容工作于谐振频率以上。

⑵电容器选择常用的几个参数①温度系数,也就是电容值随温度变化的范围。

②损耗因数,因为电容器的泄漏电阻、等效串联电阻和等效串联电感,这三项指标几乎总是很难分开,所以许多电容器制造厂家将它们合并成一项指标,称作损耗因数,主要用来描述电容器的无效程度。

损耗因数定义为电容器每周期损耗能量与储存能量之比。

又称为损耗角正切。

③Q值,又称为品质因数,是损耗因数的倒数。

一般电容的手册中会标注Q或损耗因数。

④介电常数K,电容的不同主要是填充介质的不同,介电常数的大小关系电容的体积和介质吸收不同,介电常数大,在较小的体积上就可以集成很大的容量,但介质吸收就很严重。

电容与频率的关系

电容与频率的关系

电容与频率的关系电容与频率是离不开的,关系应该是很密切的,大容量的电容对高频的响应很差对低频的响应却好,而容量小的电容对低频的响应很差而对高频的响应却非常好,可是容量的大小与频率的大小关系到底怎样想听听大家的意见,希望有道同仁一起讨论。

电容容量与频率是曲线关系,在谐振点之前,电容容量随频率的增加而减小,在谐振点之后,电容容量随频率的增加而增加。

上面说的曲线关系,是电容量与频率的关系,即Z(=ESR+jwL-j/wC)与频率的关系。

在低频范围内,电容呈现容抗特性;中频范围内,主要是ESR特性;高频范围内,感抗占主导作用。

简单得说,就是器件上不可避免得带有寄生电感和寄生电容。

随着频率的提高,电容的电抗值将越来越接近0,而寄生电感的电抗值却逐渐增大,最后超过电容的电抗而使整个器件表现为电感性。

容量越大的电容,其高频电抗值越接近0,就越容易被本身的寄生电感所超越。

这个在数学上也很简单,把电容等效成电容+寄生电感+寄生电阻,如green novice所说,Z=ESR+jwL-j/wC,其低频为电容性,高频为电感性,在谐振频率上表现为一个纯电阻。

同理,电感在高频也可能表现为电容性,而且越大的电感越容易发生这样的事情。

电容的大小和频率也与它们的制造工艺有关系!电容与频率的关系是曲线的,有没有这方面的关系计算式。

可以在实践在套用。

设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗决定,可分别选47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为: C="P/V"*V*F频率特性:指电容器的电参数随电场频率而变化的性质。

在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小,损耗也随频率的升高而增加。

另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。

所有这些,使得电容器的使用频率受到限制。

电容器的原理和特性

电容器的原理和特性

电容器的原理和特性电容器是一种主要用于储存电荷并在线路中传递电能的被动元件。

它具有许多独特的特性和工作原理,为电子设备和电路提供了重要的功能支持。

本文将介绍电容器的原理和特性,以帮助我们更好地理解和应用它们。

一、电容器的原理电容器的原理可以归结为静电储能。

静电储能是指当两个导体之间存在电荷差异时,由于电荷之间的互斥作用,将产生电场能量。

电容器利用两个导体之间的电荷分布差异,在电场的作用下储存电荷。

一个典型的电容器由两块金属板(称为电极)以及介质层构成。

当电压施加在电容器的两个电极上时,电荷将从一极转移到另一极,从而形成电场。

电容器的容量取决于电极之间的距离、电极的表面积和介质的性质。

二、电容器的特性1. 容量:电容器的容量是指储存电荷的能力,单位是法拉(F)。

容量越大,代表电容器能够储存更多的电荷。

在实际应用中,常见的电容器容量范围从皮法(pF)到法拉(F)不等。

2. 介电强度:介电强度是电容器介质能承受的最大电场强度。

当电场强度超过介电强度时,电容器可能会发生击穿现象,导致损坏。

因此,在选择电容器时,我们需要根据具体电场要求选择适当的介质和电容器类型。

3. 电压稳定性:电容器的电压稳定性是指在一定电压范围内,电容器的容量与电压之间的关系。

电容器的容量可能会随着电压的变化而发生变化。

因此,在某些应用中,特别需要注意电压稳定性,避免电容器的性能受到电压波动的影响。

4. 损耗角正切:电容器的损耗角正切(tanδ)是指电容器的损耗因素。

它反映了电容器中的能量损耗程度。

损耗角正切越小,代表电容器的能量损耗越小,性能越好。

5. 频率特性:电容器在不同频率下的特性也是需要考虑的因素。

在高频应用中,电容器可能会受到电流、电压以及温度等因素的影响,导致容量降低或者频率响应不稳定。

电容器在电子设备和电路中具有广泛的应用,如滤波、耦合、能量存储等。

它们的特性对于电路性能的稳定性和可靠性具有重要意义。

因此,我们需要根据实际需求选择合适的电容器类型和参数。

电路中的电阻电容和电感有哪些基本特性

电路中的电阻电容和电感有哪些基本特性

电路中的电阻电容和电感有哪些基本特性电路中的电阻、电容和电感是电路中常见的三种基本元件,它们具有各自独特的特性。

本文将就电路中的电阻、电容和电感的基本特性进行探讨。

一、电阻的基本特性电阻是指电路中抵抗电流流动的元件,常用单位是欧姆(Ω)。

以下是电阻的基本特性:1. 阻值(电阻大小):电阻的阻值表示电阻对电流的阻碍程度,阻值越大,电流通过的越困难。

2. 电压-电流关系:根据欧姆定律,电阻元件的电压和电流之间存在线性关系,即V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。

3. 功率消耗:当电流通过电阻时,电阻元件会发生功率消耗,功率的大小与电压和电流的乘积成正比。

4. 发热特性:由于电阻发生功率消耗,因此在高电流通过时会发热,需要特别注意散热问题。

二、电容的基本特性电容是储存电荷的元件,常用单位是法拉(F)。

以下是电容的基本特性:1. 电容量(容值大小):电容的容值表示其储存电荷的能力,容值越大,电容器储存电荷的能力越强。

2. 充放电过程:电容器可以通过连接电源进行充电,当电容器充满电荷后,可以通过放电过程释放电荷。

3. 电压-电荷关系:电容器上的电压与其带有的电荷量之间呈线性关系,电容器的电压随电荷量的增加而增加。

4. 频率特性:电容器对不同频率的交流信号具有不同的阻抗,对低频信号直流响应较好,对高频信号表现出较高的阻抗。

三、电感的基本特性电感是储存磁能的元件,常用单位是亨利(H)。

以下是电感的基本特性:1. 电感量(感值大小):电感的感值表示其储存磁能的能力,感值越大,电感器储存磁能的能力越强。

2. 反应速度:电感器对电流的变化有一定的惯性反应,即不会立即改变电流强度,具有瞬态特性。

3. 频率特性:电感器对交流信号的阻抗与频率有关,对高频信号表现出较高的阻抗,对低频信号直流响应较好。

4. 电感耦合:电感可以通过互感耦合方式将信号传递到其他电路中,实现信号的耦合与隔离。

综上所述,电路中的电阻、电容和电感是具有不同特性的基本元件。

电容电感的频率特性

电容电感的频率特性

电感电容的频率特性结论电感:通直流阻交流,通低频阻高频,其感抗XL=wL ;电容:通交流阻直流,通高频阻低频,其容抗Xc=1/wC。

(匹配要点)电感越大,阻抗越大,交流信号更不易通过;电容越大,阻抗越小,交流信号更易通过。

当工作频率达到电感(电容)的自谐振频率(w =V LC),对电流的阻抗Z最大(最小)。

磁珠对低频基本没什么衰减(相当于电感),对高频有较强衰减。

解释1、当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,频率越高,自感电动势越大,线圈阻抗越大。

采用容抗公式分析电容,当频率越高,容抗(阻抗)越小,高频更容易通过。

2、电容器有一个充放电的时间问题。

当交流电的正半周,给电容器充电的瞬间,电路是有电流流过的,相当于通路,一旦电容器充电完毕,则电路就没有电流流过了,相当于断路。

当交流电的负半周到来时,又将产生电流,先抵消掉原来充在电容上的那个相反的电荷,在继续充电至充满。

现在假设电容器需要的充电时间t 一定,则(1)当一个频率较高的交流电正半周结束时,假设电容器容量够大,还未充满电,负半周就到来了,则这电路会一直流着电流,相当于这电容器对这个高频的交流电来说,是通路的。

(2)如果这个交流电的频率较低,正半周将电容器充满电荷以后,负半周仍未到来,则电流会在中途断流,则电容器对于这个低频的交流电来说,就不是完全通路了,只是有一定的阻抗(3)如果充电的时间相对于那个频率的交流电的半周期来讲,是极短的,那么电容器就可以认为完全断路,没有电流流过。

阻抗概念1、在具有电阻、电感和电容的电路里,对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用Z 表示,是一个复数,实部为电阻,虚部为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。

阻抗的单位是欧姆。

电容越小,容抗越大,能通过的电流越小。

电容电感的频率特性(2021年整理)

电容电感的频率特性(2021年整理)

电容电感的频率特性(2021年整理)
1.UL(w)的频率特性
2.UC(ω)的频率特性
当n=0时,电感恰当于短路,电压悉数加在电容上,UL=0,uc=US;当n=1时,即谐振,UL=UC=QUS;当n→∞时,电容恰当
于短路,电压悉数加在电感上UL=US,UC=0。

依据数学剖析,当才会呈现UC(ω),UL(@)最大值。

且UC(@CM)=UL(ωLM)。

Q越高,
ωLM和ωCM越挨近ω0由于电感、电容电压最大值呈如今谐振频率邻近很小的方案内,因而相同能够用串联谐振电路来挑选谐振频率及其邻近的电压,即对电压也具有挑选性。

上面得到的都是由改动频率而取得的,如改动电路参数,则改动规则就不彻底与上类似。

上述剖析准则通常来讲能够推行到其它办法的谐振电路中去,但纷歧样办法的谐振电路有其纷歧样的特征,要进行详细剖析,不能简略搬用。

电容的主要特性参数

电容的主要特性参数

电容的主要特性参数电容的主要特性参数:(1)容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。

一般分为3 级:I 级± 5%,II 级± 10%,III 级± 20%。

在有些情况下,还有0 级,误差为±20%。

精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级。

常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。

用字母表示:D—— 005 级——± 0.5%;F—— 01 级——± 1%;G—— 02 级——± 2%;J—— I 级——± 5%;K—— II 级——± 10%;M—— III 级——± 20%。

(2)额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。

对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。

(3)温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值。

温度系数越小越好。

(4)绝缘电阻:用来表明漏电大小的。

一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆。

电解电容的绝缘电阻一般较小。

相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。

(5)损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量。

这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。

通常用损耗角正切值来表示。

(6)频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质。

在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小。

损耗也随频率的升高而增加。

另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。

所有这些,使得电容器的使用频率受到限制。

不同品种的电容器,最高使用频率不同。

小型云母电容器在250MHZ 以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸。

薄膜电容器损耗的频率特性

薄膜电容器损耗的频率特性

薄膜电容器损耗的频率特性摘要:高频损耗是薄膜电容器的一个重要的指标,它直接影响整机的可靠性。

文章介绍了电容器损耗的概念、损耗的组成、外界因素对损耗的影响;本文运用试验数据说明薄膜电容器的高频损耗随测试频率的增加而增加,两者之间不是线性关系;通过对薄膜电容器生产过程的分析,指出了高频损耗产生的原因以及应采取的措施,并运用0.618法和正交试验法确定了重要工序的主要参数。

关键词:电容器;电容器的损耗;介质损耗;金属损耗;主要技术指标1 引言薄膜电容器逐批检验的主要技术指标有:电容量、损耗(损耗角正切值)、绝缘电阻、耐电压、可焊性、外观等,在这些指标中电容器的损耗是一个重要的指标,它直接影响薄膜电容器的产品质量、合格率,影响企业的经济效益。

薄膜电容器的损耗不是一个固定的数值,它随测试频率不同而不同,本文就薄膜电容器的损耗与测试频率的关系做一探讨。

2 电容容器损耗的概念任何实际的电容器,在电场作用下都是要消耗能量的。

电容器把贮存或传递的一部分电能转变成热能,其中一部分使电容器发热,温度升高;另一部分消耗在周围环境中。

通常我们把电容器在电场作用下,单位时间内因发热而消耗的能量叫电容器的损耗。

电容器的损耗是衡量电容器品质优劣的一个重要指标,损耗越大电容器发热越严重,则表明电容器传递能量的效率越差。

在极限情况下,有导致电容器破坏的危险,使用频率越高,这种危险性就越大。

3 损耗的组成电容容器的损耗主要由电容器的介质损耗、漏导损耗和金属部分损耗三部分组成。

电容器不是在高温和极低频率情况下工作时,可忽略漏导损耗的影响。

这就是说,一般情况下电容器的损耗主要由介质损耗和金属部分损耗组成。

电容容器介质部分的能量损耗主要由电导损耗、极化损耗和电离损耗组成。

电容器金属部分的能量损耗主要由电容器引出线的损耗、电容器极板有效电阻引起的损耗、接触电阻引起的损耗组成。

4 电容器损耗与外界因素的关系4.1 电容器的损耗与频率的关系在忽略表面漏导的情况下,电容器的损耗主要由介质损耗和金属部分损耗组成。

实验1 用万能电桥测量电容、电感、介电常数的频率特性

实验1 用万能电桥测量电容、电感、介电常数的频率特性

实验1 用万能电桥测量电容、电感、介电常数的频率特性一、基本教学要求1. 了解电桥平衡的原理, 掌握调节平衡的方法。

2. 用万能电桥测电阻、电感、电容及其损耗;3. 测量介电常数的频率特性。

二、实验原理当电桥平衡时,必须是相对两个桥臂的乘积相等。

如果四桥臂均为电阻,在平衡电桥时只要调节桥臂的一个参数就可使电桥平衡。

如果在电桥二个桥臂接入电抗元件,电源需用交流信号,称为交流电桥,调节平衡要复杂些。

交流电桥有电容电桥(即维恩电桥)和电感电桥(即麦克斯维电桥)。

电容电桥如图2-21-2所示,x x X C jR Z ω1+=, A A Z R =, B B R Z =, NN N C j R Z ω1+=, 根据电桥平衡条件:N A B x Z Z Z Z ⨯=⨯,即:)1()1(N N A B x x C j R R R C j R ωω+⨯=⨯+, 经整理,并分别使实数与虚数部分相等得: B N A X R R R R ⨯=, AN B X R C R C ⨯=. 损耗:N N xx x R C C R D ωωσ===1tan , σ为电容器的损耗角, ϕ为实际电容器端电压与电流间的相位差,则o 90ϕσ=-。

损耗角σ越大,离理想电容的特性就越远,因而σ是衡量实际电容器与理想电容器差别的一个重要参数。

若测出不同频率下的电容,根据d SC r εε0=,得出介电常数随频率的变化关系。

电感电桥如图2-12-4所示,平衡条件为:B A N N x x R R R j C L j R =+-+)11)((ωωN B A x C R R L =, A B X N R R R R =损耗:X Q X N N X L C R R ωω==三、实验内容1.用万能电桥测量电容及其损耗;2.改变频率,测量介电常数的频率特性;3.用万能电桥测量电感及其损耗。

四、测量数据及数据处理直接测量。

五、训练的基本方法与技能电桥的应用;平衡点的寻找。

电容器主要特性参数

电容器主要特性参数

电容器主要特性参数1、标称电容量和允许偏差标称电容量是标志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误差,在允许的偏差范围称精度。

精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。

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、绝缘电阻直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻.当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉0.1uf时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越小越好。

电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

4、损耗电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。

各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。

在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。

5、频率特性随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。

电容器">电容器的温度系数温度的变化会引起电容器">电容器容量的微小变化,通常用温度系数来表示电容器">电容器的这种特性。

温度系数是指在一定温度范围内,温度每变化1ºC时电容器">电容器容量的相对变化值。

4.电容器">电容器的漏电流5.电容器">电容器的介质并不是绝对绝缘的,总会有些漏电,产生漏电流。

电容与频率的关系表

电容与频率的关系表

电容与频率的关系表电容与频率的关系表引言:电容和频率是电学中两个重要的概念。

电容是指电路中存储电荷的能力,而频率则是指电流或其他周期性事件发生的次数。

它们之间存在一定的关系,本文将深入探讨电容与频率的关系,并就这个主题提供一些观点和理解。

第一部分:电容和频率的基础知识在探讨电容与频率的关系之前,我们首先来了解一些基础知识。

电容的单位是法拉(F),它是一个物体存储电荷的能力。

频率的单位是赫兹(Hz),它表示事件发生的次数。

在电路中,电容器是一种能够存储电荷的器件,而频率则代表电流的周期性变化。

只有当电容器接通电源后,电流才会在其中流动。

第二部分:电容与频率的关系电容和频率之间存在直接的关系,在不同的频率下,电容的响应也会有所不同。

一般来说,当频率增加时,电容器的总阻抗会减小。

这是因为在高频下,电容器的阻抗主要由电容器的电容值和频率决定。

根据频率公式 f = 1/(2πRC),我们可以得知,当频率变大时,阻抗减小。

电容器对高频信号的传导更好,而对低频信号的传导能力较弱。

第三部分:电容、频率和电路响应电容和频率的关系对于电路的响应有着重要的影响。

在不同的频率下,电容器对信号的传导能力不同,这影响了电路的性能。

在低频下,电容器的阻抗较高,可以通过电容器来滤除掉低频信号的干扰。

而在高频下,电容器的阻抗较低,可以让高频信号更好地在电路中传输。

第四部分:总结和回顾通过对电容与频率的关系的探讨,我们了解到频率的变化会影响电容器的阻抗,从而影响电路的性能。

在低频下,电容器的阻抗较高,适合用于滤波等应用。

而在高频下,电容器的阻抗较低,适合用于传输高频信号。

理解电容和频率的关系对于电路设计和分析非常重要。

观点和理解:电容与频率的关系是电路设计中不可忽视的一个方面。

通过对电容和频率的综合理解,我们可以选择合适的电容器来满足电路对于特定频率信号的要求。

也可以通过调节频率来控制电路中电容器的阻抗,从而实现不同的电路功能。

在实际应用中,我们需要根据具体的场景和需求来选择合适的电容和频率,以获得最佳的电路性能。

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当频率很高时,电容不再被当做集总参数看待,寄生参数的影响不可忽略。

寄生参数包括Rs,等效串联电阻(ESR)和Ls等效串联电感(ESL)。

电容器实际等效电路如图1所示,其中C为静电容,1Rp为泄漏电阻,也称为绝缘电阻,值越大(通常在GΩ级以上),漏电越小,性能也就越可靠。

因为Pp通常很大(GΩ级以上),所以在实际应用中可以忽略,Cda和Rda分别为介质吸收电容和介质吸收电阻。

介质吸收是一种有滞后性质的内部电荷分布,它使快速放电后处于开路状态的电容器恢复一部分电荷。

ESR和ESL对电容的高频特性影响最大,所以常用如图1(b)所示的串联RLC简化模型,可以计算出谐振频率和等效阻抗:
图1 去耦电容模型图
电容器串联RLC模型的频域阻抗图如图2所示,电容器在谐振频率以下表现为容性;在谐振频率以上时表现为感性,此时的电容器的去耦作用逐渐减弱。

同时还发现,电容器的等效阻抗随着频率的增大先减小后增大,等效阻抗最小值为发生在串联谐振频率处的ESR。

图2 电容器串联RLC模型的频域阻抗图
由谐振频率式(4-8)可得出,容值大小和ESL值的变化都会影响电容器的谐振频率,如图3所示。

由于电容在谐振点的阻抗最低,所以设计时尽量选用fR和实际工作频率相近的电容。

在工作频率变化范围很大的环境中,可以同时考虑一些fR较小的大电容与fR较大的小电容混合使用。

图3 容值和ESL的变化对电容器频率特性的影响。

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