薄膜电容esr计算公式

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电容器ESR频率特性

电容器ESR频率特性

【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Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C);Xc--------电容容抗值;欧姆ω---------角频率π---------3.1415926;f---------频率,C---------电容值法拉由公式(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|Z|和ESR变为图4曲线的原因如下:低频率围:低频率围的|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。

低于自振频率的围称作容性领域,反之则称作感性领域。

图4.实际电容器的|Z|/ESR频率特性(例)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。

高频围:共振点以上的高频率围中的|Z|的特性由寄生电感(L)决定。

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。

高压薄膜电容的损耗计算公式

高压薄膜电容的损耗计算公式

高压薄膜电容的损耗计算公式
高压薄膜电容的损耗是指在工作过程中电容器内部发生的能量损失。

这种损耗是由于电容器内部的电介质材料和电极之间存在的电阻和电容的等效串联电阻而引起的。

损耗的大小直接影响电容器的性能和稳定性。

高压薄膜电容的损耗可以通过以下公式来计算:
损耗= 0.5 * C * V^2 * tan(δ) * f
其中,C是电容值,V是电压,δ是电介质材料的损耗角,f是工作频率。

这个公式告诉我们,损耗与电容值、电压、损耗角和工作频率之间有密切的关系。

当电容值较大、电压较高、损耗角较大或工作频率较高时,损耗也会相应增加。

在实际应用中,我们希望尽量减小电容器的损耗,以提高电容器的效率和性能。

为了达到这个目标,我们可以采取一些措施,如选择低损耗的电介质材料、优化电容器的结构设计、降低工作电压和频率等。

高压薄膜电容的损耗是电容器内部能量损失的结果,可以通过计算公式来估算。

减小损耗可以提高电容器的性能和稳定性,从而更好地满足实际应用需求。

BASDAI-ESR的计算式公式

BASDAI-ESR的计算式公式

BASDAI-ESR的计算式公式
超级电容(EDLC)和电池不同,随着电荷放电电位下降。

因此电容中可以存储的能量由Q(电荷)V(电压)乘积的1/2表示。

然而由于超级电容电极构造复杂,实际测定的静电容量根据充电条件和放电条件的不同而有所差异。

村田的超级电容因为比较适用于较大电流输出的应用中,因此标称容量基于100mA的测定值进行规定。

标称容量计算<放电法>
温度条件: 25℃+/-5℃在下图电路中,如下图图表所示,在最高额定电压下充电30分钟后进行放电。

充电/放电电流:100mAV80%: 最大额定电压的80%V40%: 最大额定电压的40%t1: 到达V80%的时间t2: 到达V40%的时间Id: 放电电流(一定)
容量通过以下公式计算得出:
测定回路
ESR的计算<交流法>
等效串联阻抗(ESR)适合用交流法进行测定。

测定电容器通过
10mA交流电流时的两端电压(Vc),通过以下公式计算得出。

测定温度条件: 25℃+/-5℃测定频率: 1kHz交流电流(Ic): 10mA电容器电压: Vc
测定回路。

薄膜电容的寿命计算

薄膜电容的寿命计算

薄膜电容的寿命计算
薄膜电容的寿命计算是一个复杂的过程,涉及多个因素和公式。

下面介绍三种常见的薄膜电容寿命计算公式:
电化学腐蚀寿命计算公式:
Tc = h/k(Ia*U/0.01)
其中,Tc表示电容的寿命,单位为小时;h为随机失效时间;k为系数,取值通常为3~10左右;Ia为电容板的表面积,单位为cm²;U为电容器工作电压,单位为V。

热老化寿命计算公式:
Tc = A*e^(Ea/RT)
其中,Tc表示电容器的寿命;A为材料常数;Ea为活化能,单位为J/mol;R为普适气体常量;T为温度,单位为K。

电压应力aging寿命计算公式:
其中,Tc表示电容寿命;k为常数;U为电压;n为指数,通常取值为0.5~4之间。

除了上述公式外,薄膜电容的寿命还受到多种因素的影响,如工作温度、工作电压、环境因素和加工工艺等。

在实际应用中,需要根据具体情况综合考虑这些因素,选择合适的材料和工艺,并采取必要的措施来延长薄膜电容的寿命。

总之,薄膜电容的寿命计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素和公式。

在实际应用中,应结合具体情况进行选择和调整,以获得最佳的寿命延长效果。

电容器参数的基本公式

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 ×K ·A) / TD公制:C = ( 0.0884 ×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 = √[ R S2+ (X C–X L)2]5、容性电抗(欧姆)X C= 1/(2πfC)相位角Ф理想电容器:超前当前电压90o理想电感器:滞后当前电压90o理想电阻器:与当前电压的相位相同7、耗散系数(%)D.F. = tg δ(损耗角)= ESR / X C= (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 ×V p13、千伏安KVA (千瓦)KVA = 2πfCV2×10-314、电容器的温度系数T.C. = [ (C t–C25) / C25(T t–25) ] ×10615、容量损耗(%)CD = [ (C1–C2) / C1] ×10016、陶瓷电容的可靠性L0/ L t= (V t/ V0) X (T t/ T0)Y17、串联时的容值n 个电容串联:1/C T= 1/C1+ 1/C2+ …. + 1/C n两个电容串联:C T= C1·C2/ (C1+ C2)18、并联时的容值C T= C1 + C2+ …. + C n19、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V t= 测试电压V0 = 工作电压T t= 测试温度T0= 工作温度X , Y = 电压与温度的效应指数。

电容器公式资料

电容器公式资料

词汇Aluminum Electrolytic Capacitor (铝质电解电容器)由两个铝质电极组成的电容器,中间以注满电解质的纸分隔。

介电质是电容器阳极的氧化物。

Anode (阳极)电容器的正电极。

Blocking (阻隔)由于高电阻关系,直接电流(DC)被隔于电路部件之外。

By-passing (De-coupling) (旁路/ 去耦)讯号的 AC 部分被隔于电路部件外,并通过一个低阻抗途径,与电路部件平行。

Capacitance (电容值)用以量度某种电压下电容器的电力储存能力,一般以法拉 (farads)、微法拉 (microfarads)、微微法拉 (nanofarads) 和毫法拉 (picofarads) 来表示。

Capacitive Reactance (Xc) (容抗)电容器阻碍交流电流或脉冲电流流过,以 ohms 为量度单位。

是电容器阻抗的虚拟成份。

Capacitor (电容器)一个可以储存电力及在预定时间以预定比率释放电力被动电路部件。

Cathode (阴极)电容器的负电极。

Charge (电荷)充电量,以库伦 (coulomb) 为单位。

Coupling (耦合)连接两个电路,只供 AC 电压流过。

Current (电流)在一段时间内流过某点的电量。

Dielectric (介电质)在电容器板之间的绝缘体或非感应媒介。

Dielectric Absorption (介电质吸收)用以量度电容器介电质完全放电的磁阻,通常以原来放电量的百分比来表示。

Dielectric Constant (介电质常数)指定介电质电容器与真空介电质电容器的电容值比例Dissipation Factor (D.F or Tan delta) (耗损因素)用以量度电容器耗损,以特定频率和温度下容抗的等效串联电阻比例来表示。

Dv/dt Rating (dv/dt 比率)在不造损坏的情况下电容器可以承受的最大电压或放电时间。

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)。

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薄膜电容esr计算公式
薄膜电容器的ESR(等效串联电阻)计算公式因类型和具体应用而异。

对于金属薄膜电容,其ESR与电容的工作频率、尺寸、材料等有关。

一个
常用的计算公式为:ESR(f) = (Rb - As) + K(f)As,其中f表示电容工作频率,Rb表示基础阻值,A为可以表征尺寸、材料的参数,K(f)表示频率特性,即与频率相关的函数。

而一个更通用的公式,适用于所有电容器,包括电解电容器和固态电容器,考虑了tanδ(损耗角正切值)和频率f以及电容C的影响,即:ESR =
tanδ/2πfC。

其中,tanδ是电容器内部由于电解液和电极结构引起的损耗,通常在数据手册中给出。

这些公式仅供参考,实际应用中ESR的计算需要考虑更多因素,如温度、
湿度、电压等。

建议咨询专业人士获取准确信息。

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