滤波电容大小计算公式与选择

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电容取值计算公式

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。

整流滤波电路中滤波电容的选取

整流滤波电路中滤波电容的选取

在整流滤波电路中,滤波电容的选取多是使用公式RC≥(3~5)T/2,且在实际电路设计中,一些人也认为滤波电容越大越好,其实这种想法是片面的,本文将对这一问题进行深入的探讨。

文章首先阐述了研究滤波电容选取的必要性,其次对电路进行了理论上的分析和计算,然后,根据理论计算结果编写程序,模拟电路的工作过程。

最后,通过举例讨论滤波电容对电路中的电流、电压及对其它元件参数的影响,从而为优化电路设计奠定了基础。

关键词:整流;滤波;滤波电容一、引言在大多数电源电路中,整流电路后都要加接滤波电路,以减小整流电压的脉动程度,满足稳压电路的需要。

在许多文献中,对于滤波电容C的选取,多是使用经验公式RC≥(3~5)T/2[1,2],并认为滤波电容C越大越好;在一些滤波电路的维修中,技术人员经常用比原电路容量大的电容来代替已坏掉的电容。

实践证明,在很多情况下这样做是行不通的,电容的选取是否越大越好?电容的选择对前级器件及整体电源的性能有何影响?电容的选取是否有最佳值?本文将对这些问题进行深入的讨论。

如图1所示的简单整流滤波电路,理论上讲,增大电路中的滤波电容C容量的确可以使输出电压的波形变得更为平滑、起伏更小,但在电路接通瞬间,电路中所产生的冲击电流因素却不能被忽略,这是因为,几乎所有的电子元器件都有其可以通过的最大电流值,所以,在选择电子元器件时,必须考虑冲击电流所带来的流过相关元器件瞬间电流的最大值,冲击电流越大,对电子元器件的要求就越高,电路的成本就会提高。

在一些滤波电路的维修中,对滤波电容的替换也存在冲击电流的问题,用大容量的滤波电容代替原来的电容,会使冲击电流增大,在不更换其他元件的前提下,单纯提高滤波电容的容量是危险的,它将使整个电路的实际使用寿命大大缩短,甚至烧毁整个电路。

况且,单纯地提高滤波电容的容量对改善输出电压的作用也是有限的,一味地加大滤波电容的容量,只是徒劳地增加电路的成本。

二、简单滤波电路的计算图 2如图所示的简单整流滤波电路,以常见的220v50Hz正弦交流电为输入电压。

电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧

电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧

电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧电焊机作为一种常见的焊接设备,广泛应用于各个行业,其中包括建筑、制造、汽车维修等领域。

然而,电焊机在工作过程中会产生一些电磁干扰和谐波,对其他电子设备和电力网络产生不良影响。

为了解决这个问题,电焊机需要使用电容滤波器来消除谐波和抑制干扰。

本文将详细介绍电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧。

一、电焊机电容滤波器的作用电焊机在工作时产生的高频谐波会传播到电力网络中,造成电网违反电力质量标准,影响其他电子设备的正常运行。

电焊机电容滤波器的作用是通过补偿电流和消除电流谐波,使电焊机输出的电流更加平滑稳定,从而避免对电力网络造成干扰,提高电力质量。

二、电容滤波器容量的选择在选择电容滤波器的容量时,需要综合考虑电焊机的工作条件和外部环境因素。

1. 电焊机的工作条件电焊机的工作条件包括焊接过程中的电流、电压和工作周期等因素。

一般而言,电焊机的工作电流越高,所需的电容滤波器容量也就越大。

理论上,当电焊机的工作电流达到额定值的80%时,电容滤波器的容量可以根据经验公式进行计算,即电容器容量C=K×I,其中C为电容器容量,K为经验系数,I为电焊机的额定电流。

2. 外部环境因素电焊机工作过程中产生的电磁干扰和谐波会对周围环境产生影响,尤其是对附近的电子设备造成干扰。

因此,在选择电容滤波器容量时,还需要考虑周围环境的电磁兼容性,以确保电焊机的运行不会对其他设备造成干扰。

三、电容滤波器的应用技巧在使用电容滤波器时,还需注意以下几点技巧。

1. 安装位置的选择电容滤波器通常安装在电焊机的输出端,以便尽可能地消除谐波和干扰。

同时,应将电焊机与其他电子设备隔离,避免干扰传播。

2. 定期检查和维护电容滤波器属于电器元件,需要定期检查和维护,以确保其正常工作。

在检查时,应注意电容滤波器的绝缘和连接是否正常,如有必要,应及时进行更换和修复。

3. 合理使用多级滤波对于大功率电焊机,可以考虑使用多级滤波器来进一步降低谐波和抑制干扰。

电力电子技术中的电容选型及容值计算指南

电力电子技术中的电容选型及容值计算指南

电力电子技术中的电容选型及容值计算指南在电力电子技术中,电容是一种重要的元件,广泛应用于电源、逆变器、变频器等电路中。

正确选择和计算电容的容值,对于电路性能和稳定性非常关键。

本篇文章将介绍电力电子技术中电容的选型原则以及容值计算的指导方法。

一. 电容选型原则1. 工作电压 (Rated Voltage)在选择电容时,需要考虑电路中的最大工作电压。

工作电压应大于或等于电路中最大电压幅值的峰-峰值。

如果电容的工作电压过低,则容易导致电容击穿,从而引发故障。

2. 脉冲功率 (Pulse Power)对于一些需要传输脉冲功率的电路,比如在电动机驱动器中,电容必须具有足够大的脉冲功率承受能力。

因此,在选型时需要查阅电容的数据手册,确保其能够满足所需的脉冲功率要求。

3. 电容损耗 (Dielectric Losses)电容的损耗正比于工作频率和电容的介电损耗因子。

在高频应用中,为了减小能效损耗,应选择具有较低损耗因子的电容。

同时还需要考虑电容的温升和工作寿命。

4. 尺寸和体积 (Size and Volume)尺寸和体积是电容选型时需要考虑的另一个重要因素。

一般来说,选择具有更高介电常数的电容,可以减小其体积。

同时还需要考虑电容的容量,以满足电路中的电能存储需求。

二. 电容容值计算方法电容的容值选择取决于电路的需求和设计参数。

以下是一些电容容值计算的常用方法:1. 低通滤波器 (Low-Pass Filters)在低通滤波器中,电容的选择取决于滤波器的截止频率以及负载阻抗。

一般来说,电容的容值可以通过以下公式计算:C = 1 / (2πfR)其中,C为所需电容的容值,f为截止频率,R为负载阻抗。

2. 直流链接和绕组 (DC Link and Windings)对于直流链接和绕组,电容的容值需要根据电压涟漪和电流涟漪来选择。

一般来说,电容的容值可以通过以下公式计算:C = ΔI / (ΔV × f)其中,C为所需电容的容值,ΔI为电流涟漪的最大值,ΔV为电压涟漪的最大值,f为涟漪频率。

电容的计算方法

电容的计算方法

电容的计算方法
电容是电路中非常重要的一种元件,用于存储电荷并在电路中滤波。

因此,学习如何计算电容是非常重要的。

本文将为您介绍如何计算电容的方法与计算公式。

1. 电容的基本原理
电容是一种能够在两个金属板之间储存电荷的装置。

它的大小可以通过电容的电容量来衡量,单位为法拉。

电容通常用于存储电荷并在电路中滤波。

2. 电容的计算方法
在实际电路中,电容值是通过电容器的电容量来表示的。

电容量的计量单位是法拉(F),可以通过以下公式得出:
C = Q / V
其中,C表示电容量,Q表示电容器所储存的电荷量,V表示电容器的电压。

3. 如何计算电容
如果已知电容器的电容量和电压,可以通过简单的代数运算来计算出电容器所储存的电荷量。

同样,如果知道电荷量和电容量,可以计算出电容器的电压。

例如,如果一台电容器的电容量为1000法拉,电压为10伏特,可以通过以下公式计算出电容器中的电荷量:
Q = C X V = 1000 F X 10 V = 10000 C
如果已知电荷量和电容量,可以通过以下公式计算出电容器的电压:
V = Q / C
如果电容器中的电荷量为20000库伦,电容量为5000法拉,可以通过以下公式计算出电容器的电压:
V = Q / C = 20000 C / 5000 F = 4 V
4. 总结
计算电容很简单,可以通过电荷量、电容量和电压之间的公式进行计算。

因此,如果在电路设计过程中需要使用电容,需要确保知道所需的电容值以及电容器的电压。

只有掌握了正确的计算方法,才能正确地应用电容,并确保电路正常运转。

低通滤波器电阻电容选择原理

低通滤波器电阻电容选择原理

低通滤波器电阻电容选择原理低通滤波器是电子电路中常用的滤波器之一,其作用是将高频信号滤除,只保留低频信号。

对于不同的低通滤波器电路,其电阻与电容的选择也有不同的原则。

首先,选择电容。

低通滤波器的核心是电容,需要根据设计需求选择不同类型、不同容值的电容。

电容的选择可以从以下几个方面考虑。

1. 通带范围通常来说,低通滤波器的通带范围被定义为滤波器放大系数的80%。

在设计时可以选择合适的电容,使得滤波器通带范围满足设计需求。

2. 截止频率截止频率是指在该频率以下的信号通过滤波器,而在该频率以上的信号被滤除。

选择电容时,需要按照截止频率来确定电容的额定值,计算公式为:C=1/(2πfc×R),其中C为电容的额定值(单位为法拉),f为截止频率(单位为赫兹),R为滤波器输入端的阻值(单位为欧姆)。

3. 其他考虑因素电容的选择也需要考虑电容器的稳定性、温度系数等因素。

在操作上,常用独立电容器(包括钽电容、铝电解电容、陶瓷电容等)和集成电容器(如电容滤波器、调谐电路等)。

接下来是电阻的选择。

与电容不同,电阻在低通滤波器中起辅助作用,它的作用是确定截止频率、控制放大系数等。

电阻的选择原则可以从以下几个方面考虑。

1. 截止频率与电容的选择一样,电阻的选择也要根据截止频率来确定电阻的额定值。

公式为:R=1/(2πfc×C),其中R为输入端的电阻(单位为欧姆),f为截止频率(单位为赫兹),C为电容的额定值(单位为法拉)。

2. 放大系数电阻可以控制滤波器的放大系数,在选择时需要根据放大系数的需求来确定。

一般而言,电阻越大放大系数越小,电阻越小放大系数越大。

3. 温度系数与功率选择电阻还需要考虑温度系数和功率。

尽量选择温度系数低、功率高的电阻,以确保低通滤波器的精度和稳定性。

总之,在设计低通滤波器时,需要综合考虑电容和电阻的选择,根据实际需求来确定合适的电容和电阻,以达到滤波器的最佳性能。

LC滤波电容选型计算方法(CAPHIT)

LC滤波电容选型计算方法(CAPHIT)


深圳市凯普希特电子有限公司
CAPHIT Electronics Co,. Ltd. TEL:0755-8316 9894 FAX:0755-2263 7345
(a)当逆变电源输入电压增大时,输出电压中的频率为 (2s 0 ) 的谐波的谐波含量将 增大。 (b)当 在 (0,1/ N 2 ) 范围内取值时, HF0 (2s 0 ) 随 的增加而增加,其中最小值是 一个大于 18%的数。 (c)当 在 (1/ N 2 ,1) 范围内取值时,随着 的增大, HF0 (2s 0 ) 将减小,其最小值为
iin
L
Uin
C
Z
U0
则由图 1可得:
图 1 LC 滤波器
I in 0CU 0
(1)
由上式可知,空载时滤波器输入基波电流的大小与C成正比。所以从限制逆变电源空载损 耗的角度来讲,LC滤波的电容值不能太大。
1.2、非线性负载的适应性指标
逆变电源对非线性负载的适应性是衡量逆变电源性能优劣的重要指标。非线性负载之所 以会引起逆变电源输出电压波形的畸变,是因为非线性负载时一种谐波电流源,它产生的谐 波电流在逆变电源输出阻抗上产生谐波压降,从而引起输出电压波形畸变。可见逆变电源的 输出阻抗直接关系着逆变电源对非线性负载的适应性,输出阻抗越小,逆变电源的输出阻抗 直接关系着逆变电源对非线性负载的适应性,输出阻抗越小,逆变电源对非线性负载适应性 越好。 开环时逆变电源的输出阻抗就是 LC 滤波器的输出阻抗,根据公式
依据的设计指标有四个: (1)输出电压谐波含量指标。由用户对输出电压的单词谐波含量要 求来确定该指标,输出电压波形满足要求。 (2)滤波器的基波电压增益指标。使逆变电压在 输入电压最低、负载最重、感性负载、功率因数最低的情况下,输出电压仍能达到额定值, 不发生过调制。 (3)滤波器的空载输入基波电流指标,使空载损耗不致过大。 (4)负载适应 性指标。在满足前三个基本指标的前提下,使逆变电源对非线性负载的适应性最好。 (1)由输出电压的谐波含量指标确定 LC 的取值范围 为了使输出电压中歌词谐波的谐波含量满足要求,只要使空载输入电压最高的情况下特定谐 波的含量满足要求即可,设 HF0 表示特定谐波的谐波含量上限,该值根据输出电压的单次谐 波含量要求确定。 令
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滤波电容大小计算公式与选择
滤波电容大小计算公式
桥式整流电路的滤波电容取值在工程设计中,一般由两个切入
点来计算。

一是根据电容由整流电源充电与对负载电阻放电的周期,再乘
上一个系数来确定的,另一个切入点是根据电源滤波输出的波纹系
数来计算的,无论是采用那个切入点来计算滤波电容都需要依据桥
式整流的最大输出电压和电流这两个数值。

通常比较多的是根据电
源滤波输出波纹系数这个公式来计算滤波电容。

C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}
C,是滤波电容,单位为F。

0.289,是由半波阻性负载整流电路的波纹系数推演来的常数。

f,是整流电路的脉冲频率,如50Hz交流电源输入,半波整流电路
的脉冲频率为50Hz,全波整流电路的脉冲频率为100Hz。

单位是Hz。

U,是整流电路最大输出电压,单位是V。

I,是整流电路最大输出电流,单位是A。

ACv,是波纹系数,单位是%。

例如,桥式整流电路,输出12V,电流300mA,波纹系数取8%,滤波电容为:
C≥0.289/{100Hz×(12V/0.3A)×0.08}
滤波电容约等于0.0009F,电容取1000uF便能满足基本要求。

电源滤波电容大小的计算方法
C=Q/U----------Q=C*U
I=dQ/dt---------I=d(C*U)/dt=C*dU/dt
C=I*dt/dU
从上式可以看出,滤波电容大小与电源输出电流和单位时间电容电压变化率有关系,且输出电流越大电容越大,单位时间电压变化越小电容越大
我们可以假设,单位时间电容电压变化1v(dV=1)(可能有人说变化也太大了吧,但想下我们一般做类似lm886的时候用的电压是30v左右,电压下降1v,电压变化率是96.7%,我认为不算小了,那如果您非认为这个值小了,那你可以按照你所希望的值计算一下,或许你发现你所需要的代价是很大的),则上式变为C=
I*dt。

那么我们就可以按照一个最大的猝发大功率信号时所需要的电流和猝发时间来计算我们所需要的最小电容大小了,以lm3886为例,它的最大输出功率是125W,那么我么可以假设需要电源提供的最大功率是150W,则电源提供的最大电流是I=150/(30+30)
=2.5A(正负电源各2.5A),而大功率一般是低频信号,我们可以用100Hz信号代替,则dt=1/100=0.01s,带上上式后得到C=2.5×0.01=0.025=25000uF。

以上计算是按照功放的最大功率计算的,如果我们平时是用小音量听的话,电容不需要这么大的,我认为满足一定的纹波系数就可以了,4700u或许就已经够用了。

喜欢大音量的同志那就必须要用大水塘了,10000u也不算大。

ps:如果按照dV=0.1v计算,则C=25万uF,可以想像在电源上你要花多少钱,而且对音质的影响有多大还很难说。

而且从上面的计算还可以得出结论,给lm3886供电的变压器的功率必须要大于150W,如果用一个变压器给双路供电必须大于300W。

还有些人可能要问你的计算有问题,因为电容在给电路供电的时候,变压器还在给它充电,应该不需要这么大的电容。

我们也可以计算一下,当供电30v时,电流2.5A,相当与电容接了一个12欧姆的负载(这个是瞬时最小电阻),则变压器要给电容充电的时间是T=R×c=12×0.025=0.3s,而在0.01s内变压器给电容充不了多少电,功放电路的能量要全部由电容供给。

滤波电容的大小的选取
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。

不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验。


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)。

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