支撑电容器的选择经验公式
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！。
电容选用及公式计算
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。
金属支架电容
金属支架电容
金属支架电容是一种电容器，由两个相互绝缘的金属板组成，两个金属板之间充满了介质。
介质可以是空气、瓷土、纸板等，其中介质的介电常数是影响电容量的重要因素。
金属支架电容又叫平行板电容，它的结构简单，被广泛应用于电子电路中。
金属支架电容的电容量和电场强度
金属支架电容的电容量与其结构有关，两个金属板的面积越大，板间的距离越小，电容量就越大。
而电场强度则随板间距离的缩小而增大。
两个金属板间的电场强度可用库仑定律计算。
金属支架电容的电容量与板间距离、板面积及介电常数有关，其公式为：
C = εA/d
其中，C代表电容量，ε代表介质常数，A代表金属板的面积，d代表板间距离。
1. 结构简单，制作容易。
2. 电容量可以通过改变金属板的面积和板间距离来调节。
3. 电容稳定性好，使用寿命长。
4. 价格便宜，适合大批量生产。
5. 电容器容量可以很大，达到几毫法的电容量。
金属支架电容被广泛应用于工业生产和科研领域中，主要应用领域有：
1. 滤波器：金属支架电容可用于构建各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器。
2. 暂态保护：金属支架电容可用于对电路进行暂态保护，防止由于过电流或过压等原因引起的电路短路或开路。
3. 变频器：金属支架电容可用于变频器电路中，用于解决电路干扰的问题。
4. 信号处理：金属支架电容可用于信号处理电路，用于滤除高频干扰信号，提高信号的清晰度和准确性。
总之，金属支架电容是一种简单、实用的电子元器件，适用于各种电路中，具有较高的实用价值和应用前景。
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。
电容计算公式简易应用详述
电容计算公式简易应用详述电容是电路中常用的一个重要元件，其计算公式为C=Q/V，其中C代表电容，Q代表电荷量，V代表电压。
在电路设计和计算中，合理地应用电容计算公式可以帮助我们快速准确地进行电容参数的选择和电路设计。
本文将详细介绍电容计算公式的应用，并通过实例来说明其具体操作步骤。
一、电容的基本概念在电路中，电容是一种可以存储电荷的元件，其单位为法拉。
电容的大小决定了元件对电荷的存储能力，即一定电压下，电容越大，则存储的电荷量越多。
电容由两个金属板和中间的绝缘介质构成，当施加电压时，金属板上就会存储相应的电荷。
二、电容计算公式的应用电容计算公式C=Q/V可以通过以下几种方式应用于电路设计和计算中。
1. 计算电容和电荷量对于已知电容和电压的情况，可以利用电容计算公式来计算电荷量。
电荷量的计算公式为Q=C×V。
例如，如果电容为100μF，电压为10V，则电荷量Q=100μF×10V=1000μC。
2. 计算电容和电压如果我们已知电荷量和电容，可以通过电容计算公式来计算电压。
电压的计算公式为V=Q/C。
例如，如果电荷量为200μC，电容为20μF，则电压V=200μC/20μF=10V。
3. 计算所需电容在某些情况下，我们可能需要根据电路规格来计算所需电容。
例如，如果我们已知电荷量为500μC，电压为5V，我们希望电容能够存储这些电荷量，根据电容计算公式C=Q/V，可得所需电容为C=500μC/5V=100μF。
三、电容计算公式应用实例为了更好地理解电容计算公式的应用，下面将通过一个实例来具体说明。
假设我们需要设计一个电路，要求其输出电压为12V，输出电流为2A，我们需要选择合适的电容来实现这一要求。
首先，我们需要计算电荷量，即Q=I×t，其中I为电流，t为时间。
假设时间为5秒，则电荷量Q=2A×5s=10C。
接下来，我们需要计算所需的电容。
根据电容计算公式C=Q/V，可得所需的电容为C=10C/12V=0.83F。
辅助变流器支撑电容的设计选型及分析
支撑电容的设计选型及分析1. 支撑电容的设计选型图1 地铁牵引系统主电路原理示意图辅助逆变器（简称SIV ）中支撑电容的应用见图1，支撑电容器C 作为一个能量缓冲器，对直流电路的电压进行滤波，并保持其相对的稳定。
其主要功能如下： a ） 与电感L 形成LC ，对输入端的电压剑锋进行滤除。
b ） 为斩波模块的提供瞬变电流支撑电容器主要技术参数包括直流额定电压NDC U 、额定电流N I （有效值，连续）、电容值、电感值、耐压、损耗角、工作温度。
耐压与工作温度由牵引变流器系统应用条件可确定；电感值与损耗角由电容器本身的结构决定。
因此对支撑电容器的选型而言，主要是确定其额定工作电流及工作电压。
支撑电容器容量越大对直流回路的纹波电压抑制能力越强，但过大将增加系统的成本与体积，同时还会带来一些负面影响，如变流器开关桥臂短路时故障的危险程度也增大，因此支撑电容器的取值得控制在合适的范围之内。
1.1 额定电压的选择：支撑电容额定电压是指直流标称电压，是设计电容时，考虑连续运行状态所采用的但不能改变方向的任一极性的最高工作峰值电压。
电容器的损耗与其电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘会老化，寿命缩短。
所以电容器的工作电压一般低于电容器本身的标称电压，对于机车环境中使用的电力电子电容器的工作电压是电容器标称电压的80%-90%。
系统的额定电压为1500V ，系统的最高电压为1800V ，因此该支撑电容额定工作电压选择2000V 。
1.2 额定电流的选择：按将DC600~1800V 斩波降压到600V 计算。
斩波频率f 取1.5kHz ，T=667uS 。
1800V 升压到600V 模式，ton=600/1800T=0.3333T=222uSL取1400uH,△I=Ul/Lx△T=1200/1400x222=190A但Imax=P/U=80000/600=133A，所以三角波电流过零，△Imax=133A电容脉动电流=1.732/6 △Imax=38A，脉动电流即额定值，考虑一定裕量，选取50A。
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脉冲整流器中支撑电容器电容值的选择
1引言
近年来,由于认识到电力系统谐波的危害性,人们对电能质量的要求越来越高,因此也要求电路中的各种设备产生的谐波尽可能小。
正是在这种背景下,脉宽调制整流技术(简称PWM 整流技术)以其产生的谐波小、功率因数高而在传统的整流领域里得到了迅猛的发展。
但在具体的设计中,有一些参数的选取在现有研究中并没有给出充分的说明[1],由于中间直流回路与两端变流器之间存在着复杂的能量交换过程，给电力机车电路设计带来了一定的难度和盲目性,比如脉冲整流器里中间直流回路的支撑电容值的确定就是如此。
为了解决这个,本文从探讨主电路的功率传递关系出发,得到了一种电容值的计算公式。
2 PWM整流器能量传输原理
PWM整流器的主电路原理如图1所示。
在理想情况下，特别是当负载是一个纯电阻时，是不需要另外一个储能器的。
因为反应漏电感和脉冲整流器之间无功功率交换的二次谐波从串联谐振电路上流过，而流到负载上去的是一个纯直流分量。
但实际上由于以下的原因[2]，在脉冲整流器的的输出端，也就是在中间主流回路中，由电容器构成的另一个储能器是必不可少的。
1与脉冲整流器，逆变器交换无功功率和谐波功率。
他们是在脉冲调制的过程中产生的。
2与异步电动机交换无功功率。
由于实际串联谐振电路中存在线路电阻R2，二次谐波电流并非全部通过串联谐振电路而是由串联谐振电路R2−L2−C和支撑电容器来进行分流的。
流过支撑电容器的电流为
I c(2)=
R2
R2
1
j2ωC d
I2
所以从这个角度出发，支撑电容器还起着与变压器漏电感交换无功功率的作用。
4支撑中间直流回路电压，使其保持稳定。
该电路中, L1, C d分别为主电路中交流侧与直流侧的储能元件,其中支撑电容C d主要支撑输出电压,保持输出电压稳定,并滤除输出电压的低次谐波电流。
在图1所示的参考方向下,当Q1(D1),Q4(D4)导通而Q2(D2),Q3(D3)断开时,电源e和电感L1向电容C d充电,电感L1中的能量释放。
而当Q1(D1),Q4(D4)断开而Q2(D2),Q3(D3)导通时,电感L1储存能量。
在忽略器件的死区时间时,图1中两组对角开关元件Q1(D1),Q4(D4)以及Q2(D2),Q3(D3)的导通时间分别为KT 和K ′T=(1 -KT),其中T 为PWM 开关周期,K 为其占空比。
整流器的通用数学模型可表示为
ZX=AX+BE (1)
其中X =(i u d )T
A =[
−R s
D
−D −1R
] Z =[
L 0
0C
] B =[10]T E =[e 0]T
当Q1,Q4导通Q2,Q3关断时,矩阵A 中的D=-1;而当Q2,Q3导通Q1,Q4关断时,矩阵A 中的D=1。
将式(1)左乘[i
u d ]得
Li ∙i +Cu d w d =−R s i 2
+Du d i −Du d i −
u d
2R
=−Ri 2
−
u d
2R
+ei (2)
由于Li ∙i =
d
dt (12
Li 2) 即电感L 的瞬时功率,其他项类推,故式(2)表明在任何瞬时,电源发
出的功率等于电感内阻上耗散功率、输出功率与各无功元件吸收的功率之和。
3 电容值计算原理
交流电源输出的瞬时功率为
P N (t )=u N (t)×i N (t)=√2U N sin ωt √2I N sin ωt =U N I N −U N I N cos 2ωt (3)
式中: u N (t)为整流器交流侧电压瞬时值; i N (t)为整流器交流侧电流瞬时值,其中包含一个恒定分量和一个以两倍电源频率脉动的交变分量。
C
L 2
D 3
Q 3
D 1
C d
Q 4 D 4
D 2 Q 2
Q 1 L 1 i Q 1 + U d −
i d
+ u N − i dc
i 2
图1
整流器直流侧输出的瞬时功率为
P d(t)=i dc(t)×U d=U ab I N cosφ−U ab I N cosφcos2ωt−
U ab I N sinφsin2ωt=U N I N−U N I N cos2ωt−U N I N sin2ωt(4)式中:U d为整流器直流侧电压值; i dc(t)为整流器直流侧电流瞬时值。
根据式(2)有交流侧的瞬时功率等于直流侧的瞬时功率。
所以
P N(t)=P d(t)(5) 即
u N(t)×i N(t)=i dc(t)×U d(6)整流器工作在单位功率因数时,交流电源电压u与电流i同相。
而由于电感的作用,整流器交流侧电压u N与i之间有功率因数角φ,结合式(6),在忽略变流器开关损耗的条件下可得
i dc(t)=√2U ab sin(ωt−φ)×√2I N sinωt
U d =U ab I N
U d
[cosφ−cos (2ωt−φ)]=I d0−
√2I d2cosφcos2ωt−√2I d2sinφsin2ωt(7)
从式(7)再次证明了脉冲整流器直流侧电流包含两个分量:一个是直流分量I d0,全部流入负载R;一个是2倍电网频率的二次交流分量I d2。
对于2倍电网频率,电路中支撑电容的交流阻抗一般相对于负载来说很小,所以我们可以近似认为直流侧电流的交流分量几乎全部流入支撑电容C。
且二次交流分量的有效值I d2与直流分量I d0有如下关系:
I d0=√2I d2cosφ(8)在整流器系统平衡时,系统的静态功率平衡,有
U d I d0=U d√2I d2cosφ=EI=P(9)
式中:E为电源电压有效值;P为系统输出功率。
设二次谐波电流I d2在支撑电容上引起的谐波电压为U2。
而系统要求的谐波电压限定为输出直流电压的λ倍,即U2=λ U d。
所以有I d2=2ωCU2=2λωCU d,结合式(9)有
C=
2√2λωU d2cosφ
(11)
在输入电源工作在单位功率因数条件下,由文献[3]中的相量图有
cosφ=
√E2+I2ω2L2
(12) 所以可得出支撑电容器C d计算值为
C d=√E2+I2ω2L2
2√2ωλE2U d2
(13)
式中的电感值可从文献[4]中初步估算出来。
此时已经通过计算得到了支撑电容器的计算值，但还需要根据以下几条准则来确定使用值。
①中间回路直流电压保持稳定，峰一峰波动值不超过规定的允许值。
②中间回路直流电流是连续的，没有间断，其峰一峰波动值不超过规定的许可值
③中间回路的损耗应保持最小。
④所选择的电容器的参数不会影响整个系统的稳定性。
⑤应当成功地抑制逆变器和电机中发生的暂态过程，保持系统稳定。
参考文献
1 张崇巍,张兴. PWM整流器及其控制[M].北京:机械工业出版社,1998
2 冯晓云.电力牵引交流传动及其控制系统[M].北京:高等教育出版社，2009
3 毛鸿,沈琦,吴兆麟. PWM整流器的电压控制策略研究[J].电气传动,2000,30(3):21～23 4崔桂梅,王建良,洪晓英.电流跟踪型逆变器中电感值的计算[J].高电压技术,2003,29(8):5～6。