铝电解电容器串联和并联时的计算公式
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。
电容器的工作原理及结构
主要特点：损耗较小，体积较小
应用：精密调谐的高频振荡回路
名称：独石电容
容量范围：0.5PF--1ΜF
耐压：二倍额定电压。
应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。
独石电容的特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。
最大的缺点是温度系数很高，做振荡器的稳漂让人受不了，我们做的一个555振荡器，电容刚好在7805旁边，开机后，用示波器看频率，眼看着就慢慢变化，后来换成涤纶电容就好多了。
如：102表示标称容量为1000pF。
221表示标称容量为220pF。
224表示标称容量为22x10(4)pF。
在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用"9"表示时，是用有效数宇乘上10-1来表示容量大小。
如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF。
允许误差±1%±2%±5%±10%±15%±20%
[编辑本段]电容的应用
很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。下文介绍电容器的主要参数及应用，可供读者选择电容器种类时用。
应用：电子仪器，广播电视设备等
名称：薄膜介质可变电容器
符号：
可变电容量：15--550p
主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大
应用：通讯，广播接收机等
名称：薄膜介质微调电容器
符号：
教你怎样区分电容
电容的分类
聚酯（涤纶）电容 ：（CL） ：（CL）
电容量：40p--4µ 电容量：40p--4µ 额定电压：63--630V 额定电压：63--630V 主要特点：小体积， 大容量，耐热耐湿， 稳定性差 应用：对稳定性和损 耗要求不高的低频电 路
聚苯乙烯电容 ：（CB） ：（CB）
电容量：10p--1µ 电容量：10p--1µ 额定电压：100V-额定电压：100V-30KV 主要特点：稳定，低 损耗，体积较大 应用：对稳定性和损 耗要求较高的电路
聚丙烯电容 ：（CBB） ：（CBB）
电容量：1000p--10µ 电容量：1000p--10µ 额定电压：63--2000V 额定电压：63--2000V 主要特点：性能与聚 苯相似但体积小，稳 定性略差 应用：代替大部分聚 苯或云母电容，用于 要求较高的电路
云母电容：（CY） 云母电容：（CY）
陶瓷介质微调电容器
可变电容量：0.3--22p 可变电容量：0.3--22p 主要特点：损耗较小， 体积较小 应用：精密调谐的高 频振荡回路
独石电容
容量范围：0.5PF--1ΜF 容量范围：0.5PF--1ΜF 耐压：二倍额定电压。 应用范围：广泛应用于电 子精密仪器。各种小型电 子设备作谐振、耦合、滤 波、旁路。 独石电容的特点：电容量 大、体积小、可靠性高、 电容量稳定，耐高温耐湿 性好等。 最大的缺点是温度系数很 高，做振荡器的稳漂让人 受不了 。
低频瓷介电容 ：（CT） ：（CT）
电容量：10p--4.7µ 电容量：10p--4.7µ 额定电压：50V--100V 额定电压：50V--100V 主要特点：体积小， 价廉，损耗大，稳定 性差 应用：要求不高的低 频电路
玻璃釉电容 ：（CI） ：（CI）
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。
电解电容主要参数
1漏电流电解电容器的氧化膜介质,不是一层完美无暇的绝缘层,在其表面或多或少地存在有各种极微小的疵点、空洞、以及缝隙之类的缺陷,在外加电压的作用下,这些缺陷处的电子和离子作定向运动,就形成了电容器的介质漏电流。
另一方面,电容器两引出端之间及表面不可能很清洁,存在有一定的杂质离子,这些杂质离子同样在外加电压的作用下作定向运动,这就形成了电容器的表面漏电流。
因此电容器的漏电流由两部分组成，即介质漏电流和表面漏电流。
铝电解电容器的漏电流I 可用式（1）表示：I=KC R U R……（1）式中I ——漏电流，μA；K——漏电流常数，μA/V·μF；K值一般为0.05～0.002μA/ V·μF；C R——标称电容量，μF;U R——额定电压，V。
影响铝电解电容器漏电流的因素是较多的,主要有：1.1 杂质含量电容器中含有杂质,如和等,将破坏介质氧化膜的绝缘性能,使电容器的漏电流增大。
电容器中的杂质来源,无非有两个方面,一方面是来自原材料,如阴阳极箔、电解纸、电解液中的化工材料等；另一方面是来自生产工艺，即生产过程的清洁程度。
1.2 氧化膜质量由于腐蚀和化成工艺的影响,化成箔的漏电流将直接影响到电容器的漏电流大小。
1.3 温度的影响第1页共9页温度越高,电容器内部杂质离子的迁移能力急剧增加,杂质离子破坏介质氧化膜的作用也更剧烈,所以漏电流也越大。
1.4 施加电压大小的影响施加于电容器上电压越高,杂质离子参加导电的数目增多,漏电流大。
1.5 施加电压时间长短的影响测试电容器漏电流时,表头指示的电流值中由三部分组成,即位移电流,吸收电流和漏电流。
位移电流和吸收电流迅速减小,只有漏电流才是不变的,所以漏电流就是测试时间足够长后,表头所指示的电流值。
铝电解电容器漏电流测试时间,根据用户对产品漏电流指标的不同要求,一般规定为1～2分钟。
1.6 储存期储存期间,电容器内部的杂质离子破坏介质氧化膜,还有电解液中的水分侵蚀介质氧化膜等,都会使电容器的漏电流增大。
电容器的基本知识
电容器的基本知识第⼀讲电容器的基本知识⼀．什么是电容器：1．所谓电容器就是由中间夹有电介质的两相对导体构成的元件。
①电介质：绝缘体（不能导电的物质），如胶⽊、塑料、⽊材、化成铝箔上的Al 2O 3氧化膜、环氧树脂、变压器油……等等；②导体（能导电的物质）：如⾦属（铜、铝……）、酸、碱、盐、电解液……等；2. 电容器的基本构造及容量关系式；①平⾏板电容器模型：C O电极间为真空电极间为胶⽊由上图可知，加了胶⽊作介质后，⾦属极板上的电荷增加了。
这是由于在电场作⽤下，嵌⼊的介质产⽣了极化现象，即介质中的分⼦、原⼦、离⼦的正负电荷在电场作⽤下发⽣了位移。
由C= 可知，此时Q 值增⼤，U 不变，C 也为之增⼤。
另外，如将极板⾯积增⼤或减少（或错位），C 也随之增⼤与减少。
将极板间的距离拉⼤或压⼩，C 也随之变⼩和变⼤。
②电容量的关系式：C ∝ , ε= = ，表⽰介质极化的程度，叫介电系数。
③ C ∝的物理意义：选⽤⾼ε介质，有效⾯积尽可能⼤的极板，⾼抗电强度（厚度⼩）的介质是设计⾼⽐特性的电容器的有效途径。
同时也回答了铝电解为什么要采⽤腐蚀箔，为什么要化成Al 2O 3氧化膜，为什么卷绕时正负箔⽚不能错位，负箔要包住正箔等问题。
U Q Uε . s а QQ 0 C C 0ε . s а同样其它电容器也都是围绕着这些参数的优化来设计的。
3．电容器的标称电容量与允许偏差：铝电解电容器标称容量与允许偏差采⽤E6系列±20％允许误差。
即以1.0，1.5，2.2，3.3，4.7，6.8这6个有效数值或其乘以10n (n为整数)倍数得到的有效数字作为标称容量。
其特点是某⼀数值的正误差极限差不多与下⼀个数值的负误差极限衔接起来。
如：150uF*120%=180uF220uF*80%=176uF如果壳号相同，则可改套，减少低容品；当然现在客户很多都甩开了系列，就更要求⽣产产商严格控制容量。
⼆．电容量的量纲与换算：1．1F（法拉）=103mF(毫法)= 106uF(微法)= 109nF(纳法)= 1012pF(⽪法)；2．铝电解电容器的电容量采⽤uF为量纲，但成品编码⼤多以电容器PF为基点来命名。
铝电解电容寿命试验规律
铝电解电容寿命试验规律
电容c的计算公式：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。
在电容元件两端电压u的参考方向给定时，若
以q表示参考正电位极板上的电荷量，则电容元件的电荷量与电压之间满足q=cu。
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）。
电容优点：
1、高稳定性
液态铝电解电容可以持续在高温环境中平衡工作，采用固态铝电解电容可以轻易提高
主板性能。
同时，由于其阔温度范围的平衡电阻，适合电源滤波。
它可以有效地提供更多
平衡丰沛的电源，在超频中尤为重要。
2、寿命长
固态铝电解电容具备极长的使用寿命(使用寿命少于50年)。
与液态铝电解电容较之，可以算是“长命百岁”了。
它不能被打穿，也不必害怕液态电解质干枯以及泄漏影响主板
稳定性。
由于没液态电解质诸多问题的所苦，固态铝电解电容并使主板更加平衡可信。
3、低esr和高额定纹波电流
esr(equivalentseriesresistance)指串联耦合电阻，就是电容非常关键的指标。
esr
越高，电容充放电的速度越慢，这个性能直接影响至微处理器供电电路的脱藕性能，在高
频电路中固态电解电容的高esr特性的优势更加显著。
电容器参数大全
电容器参数大全(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电容器电容器通常简称其为电容，用字母C表示。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。
定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
相关公式电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2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)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。
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)。
容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 μF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 μF 1P2= 1n=1000PF数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。
三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。
如：102表示标称容量为1000pF。
221表示标称容量为220pF。
224表示标称容量为22x10(4)pF。
在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用"9"表示时，是用有效数宇乘上10的-1次方来表示容量大小。
如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=。
允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如：一瓷片电容为104J表示容量为μF、误差为±5%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
RUBYCON CORPORATION 12
6. SERIES CAPACITOR CONNECTION C1/C2 = 0.95 – 1.05
I
WV R =
(k Ω) --------- 5.4
WV : Rated voltage (V) I :
Leakage current (mA)
Fig. 5.3
C 1:
Capacitance of Capacitor A C 2: Capacitance of Capacitor B V 1: Terminal voltage of Capacitor A V 2: Terminal voltage of Capacitor B E: Voltage of Power Supply
When two capacitors are connected in series, voltage at terminals of each capacitor on charging is applied in reverse proportion to the capacitance of each capacitor as shown below.
2
12
1
C C C E +×
=V ------- 5.1
2
11
2C C C E +×
=V ------- 5.2
21V V E += ------- 5.3
This means that voltage applied to either
capacitor may be over the rated capacitor to cause safety vent operation if capacitance values of them are much different.
After the completion of charging, terminal
voltage on each capacitor varies with the level of leakage current. Then over voltage may be applied to the terminals on either capacitor if another capacitor has high leakage current, which possibly causes safety vent operation.
To prevent difference in terminal voltage
values, it is useful to put Voltage Distribution Resistors as shown in Fig. 5.4 or to select two capacitors having
capacitance difference within 5%.
Follow the formula 5.4 to use Voltage
Distribution Resistors.
Fig. 5.3
风华直接授权代理／片式无源器件整合供应商 【南京南山】。