电解电容的基本参数及其公式

发布网友发布时间：2024-09-06 00:05

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热心网友时间：2024-10-30 03:38

电解电容器，特别是铝电解电容器，是电子电路中不可或缺的组件。其基本参数对电路性能有着直接影响。以下详细阐述了铝电解电容器的五项关键参数及其计算公式。

1. 电容值

铝电解电容器的电容值取决于其在交流电压下的阻抗。随着工作频率、电压以及测量方法的变化，电容值（即交流电容值）会发生改变。根据JISC 5102标准，电容的测量条件是频率为120Hz，最大交流电压为0.5Vrms，DC bias 电压为1.5～2.0V。一般而言，铝电解电容器的容量随频率的增加而减少。

2. 损耗角正切值 Tan δ

Tan δ 是串联等效电阻 ESR 与容抗 1/ωC 之比，其中 ESR 是在120Hz下计算得到的值。显然，随着测量频率的增加，Tan δ 变大；随着测量温度的下降，它也会增大。

3. 阻抗 Z

在特定频率下，阻抗 Z 描述了交流电流通过电容器的阻力。它与电容的容抗、电感值以及 ESR 密切相关。通过 Z = √ [ESR2 + (XL - XC)2 ] 的公式，我们可以计算阻抗。在低频率范围内，电容的容抗（XC）随频率增加而减小；在中频范围内，电抗（XL）降至 ESR 的值；在高频范围内，感抗（XL）成为主导，因此阻抗随频率增加而增加。

4. 漏电流

铝氧化膜介质中的电解液在施加电压时会产生一种极小的漏电流，这是由于介质对直流电流的高阻碍作用。该电流通常会随温度和电压的升高而增大。

5. 纹波电流和纹波电压

纹波电流和纹波电压通常被称为“涟波电流”和“涟波电压”，指的是电容器所能耐受的纹波电流/电压值。它们与电容的等效串联电阻（ESR）密切相关，可以通过 Urms = Irms × R 的公式计算。

电容器参数的基本公式提供了计算电容器性能所需的所有关键信息。例如，容量的计算公式可以基于英制或公制系统进行，电容器中存储的能量可以通过 1/2CV2 的公式来计算，而电容的总阻抗、容性电抗、相位角、耗散系数、品质因素、ESR、功率消耗、功率因数、均方根等参数的计算也各有其特定的公式。这些公式对于理解电容器性能和优化电路设计至关重要。