电容计算公式

天狼晓月

电容公式2009-11-06 16:26电容计算公式

电容的串并联容量公式-电容器的串并联分压公式


1.串联公式：C = C1*C2/(C1 + C2)
2.并联公式C = C1+C2+C3

补充部分：
串联分压比—— V1 = C2/(C1 + C2)*V ........电容越大分得电压越小，交流直流条件下均如此
并联分流比—— I1 = C1/(C1 + C2)*I ........电容越大通过的电流越大，当然，这是交流条件下


一个大的电容上并联一个小电容

    大电容由于容量大，所以体积一般也比较大，且通常使用多层卷绕的方式制作，这就导致了大电容的分布电感比较大（也叫等效串联电感，英文简称ESL）。
    电感对高频信号的阻抗是很大的，所以，大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反，由于容量小，因此体积可以做得很小（缩短了引线，就减小了ESL，因为一段导线也可以看成是一个电感的），而且常使用平板电容的结构，这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能，但由于容量小的缘故，对低频信号的阻抗大。
    所以，如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过，就采用一个大电容再并上一个小电容的式。
    常使用的小电容为 0.1uF的CBB电容较好(瓷片电容也行)，当频率更高时，还可并联更小的电容，例如几pF，几百pF的。而在数字电路中，一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地（这个电容叫做退耦电容，当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好），因为在这些地方的信号主要是高频信号，使用较小的电容滤波就可以了。
    理想的电容，其阻抗随频率升高而变小（R＝1/jwc）, 但理想的电容是不存在的，由于电容引脚的分布电感效应， 在高频段电容不再是一个单纯的电容，更应该把它看成一个电容和电感的串联高频等效电路，当频率高于其谐振频率时， 阻抗表现出随频率升高而升高的特性，就是电感特性，这时电容就好比一个电感了。相反电感也有同样的特性。大电容并联小电容在电源滤波中非常广泛的用到，根本原因就在于电容的自谐振特性。大小电容搭配可以很好的抑制低频到高频的电源干扰信号，小电容滤高频（自谐振频率高），大电容滤低频（自谐振频率低），两者互为补充。

电容充电公式：

设，V0 为电容上的初始电压值；
    V1 为电容最终可充到或放到的电压值；
    Vt 为t时刻电容上的电压值。
则，
    Vt="V0"+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)]
或，
    t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]

例如，电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电
V0=0，V1=E，故充到t时刻电容上的电压为：
    Vt="E"*[1-exp(-t/RC)]

再如，初始电压为E的电容C通过R放电
V0=E，V1=0，故放到t时刻电容上的电压为：
    Vt="E"*exp(-t/RC)

又如，初值为1/3Vcc的电容C通过R充电，充电终值为Vcc，问充到2/3Vcc需要的时间是多少？
V0=Vcc/3，V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3，故
    t="RC"*Ln[(1-1/3)/(1-2/3)]=RC*Ln2
     =0.693RC

注：以上exp()表示以e为底的指数函数；Ln()是e为底的对数函数

滤波电容计算：


问：求教输入滤波电容计算公式
比如一个反激电源 ,输出12V 1A 输入AC 90~264V
那如题所说.该如何计算啊.
有个公式好象是 C*(V1-V2)(v1-v2)=P*T
V1 V2 如何取值 ,其物理意思是什么?

答：输出功率＝1a×12v＝12w
输入功率＝12/0.75＝16w(假定效率为0.75)
电流＝16w/(1.414*90v)=0.125a
c=i*t/u=0.125a*0.010s/30v=0.000042f=42uf
问：整流之后的脉动直流电要经电容滤波才能变成平滑,那么这个电容的最佳容量是多少?它的大小跟输出的直流电压或电流有什么关系?
答：这个是电路中整流滤波的经典分析
滤波电容与负载电阻的乘积RC大小决定滤的平滑程度(也就是纹波大小)
一般负载大小一定(R一定),C越大,平均值越大,纹波越小
极限
C=0,RC=0,   输出正弦半波,平均值约为0.9*Vrms
空载 RC=无穷 输出为1.414*Vrms
所以基本上加了电容 输出平均值介于上述两种情况之间;
至于这个电容大小的取值多少合适
有几种思路,
1 一般使得输出直流电压为1.2Vrms,此时对应多大就多大
2 经验公式 一般根据功率来粗略估算 一般1W取1~2u
3 精确计算,根据你输出电压的纹波大小要求 利用C*U=Q公式计算;当然这个经常用于计算高频D2D模块,工频整流不常用

问：滤波电容，限流电阻，放电电阻他们的值究竟如何计算？

答：滤波电容 计算方法：半波整流方式计算应该是每uF电容量提供约30mA电流，这是在中国的50Hz220V线路上的参考。全波整流时电流加倍，即每uF可提供60mA电流。其他的方法不用考虑，如果不是对市电滤波，计算方法按C＊dU／dt＝I计算。
限流电阻 （Ω）=310/最大允许浪涌电流，市电最大电压为310V。
放电电阻   R*C≥（3～5）*T/2，电阻越大放电越慢。T是放电时间。