电容冷知识电容温度过低后的容量

电容容量电容转换成电感新晨阳电容电感大全在滤波电路中我们会用到电容，刚才说过温度过低的话容量会减少，那么为了防止寿命后期或者低温造成容值减少达不到滤波效果，我们可以增加使用电容。但如果你不考虑电容的工作频率的话，增加多少颗电容也是没用的，在极端条件下电容会变成了电感，至于原因解释起来有点多，感兴趣的网友可以继续看后面两页，如果只想知道结论，那就是：电路的工作频率很高时，电感的效应将盖过电容的容性，让一颗电容呈现感性，如果频率继续增加，感性也将继续增加。这就是电容变成电感的解释。对于铝电解电容来说工作频率一般不会工作在超过800KHz以上的频率。大部分图中样式的铝电解电容长一些的脚是负极，短脚是正极。如果切开一个电容你会觉得里面好像是一团致密的纸卷，就像……手纸。这卷“手纸”由3种不同的薄膜卷成，一种是正极铝箔，一种是负极铝箔，一种是绝缘层隔（隔开正负极）。卷好以后正极引脚接在正极铝箔上，负极接在负极铝箔上，有时电容外壳就是负极，所以负极也会接在外壳上。而凡是有金属导线的地方都会存在电感，一般工程上按每英寸（2.5厘米）存在20nH（一亿分之二亨利）估算。我们图中使用的是插件式电容，即便插紧在PCB上了，电容内部从铝箔到胶塞间仍然存在一段引脚，所以电感比那些贴片的电感要高。这些电感虽然很小，但到了一定条件下我们并不能忽略，这种电感在电容的模型中称之为等效串联电感（ESL）。图中还有一行字：“所有部分都有电阻”，所以除了寄生在物理尺寸上的电感外，电容上还有电阻存在，而且在大部分工程设计或考察电容供应商产品好坏时考虑这种电阻的效应远多于ESL，这种电阻称之为串联等效电阻（ESR）。结论：现实生活里的电容不止体现容性，还有寄生在物理尺寸上的电感和电阻。电容容量电容转换成电感新晨阳电容电感大全如不感兴趣可以跳过这页，这里更详细的解释了实际使用中电容呈现感性的原因。下方公式里各个符号的意义是：j为复数单位1（平方为-1），ESL的电感值为L，电容容值为C，ESR的阻值为R，ω=2πf，f是频率，所以ω代表了频率。在交流电电路中我们也试图描述电路中元件对电流的阻碍作用，在直流电路中这种阻碍被称之为电阻，交流电中称之为“阻抗”。让我们用交流电中常用的表达式写出每个元件的阻抗。电感的单独存在会让电流落后电压90度，用jωL表示；电容的单独存在会让电压落后电流90度，用jωC的倒数表示。电阻单独存在时电压和电流总是同步的，用R表示。如果电阻、电容、电感串联的话，电流会落后电压还是会领先电压的变化？这个问题等于在问：这个电路是呈现容性还是感性呢？而这个串联电路正好是我们所说的“现实中的电容模型”，他到底呈现出感性还是容性全靠上图括号内值的正负。我们来看括号里的内容，ω增大（也就是频率增大），第一项ωL会增大，第二项因为分母增大会变小，对于电容来说最初括号里的值是小于零的，随着频率ω增长，括号里的值会等于零，这时电容自身的容性刚好抵消了寄生电感的感性，如果电路的频率继续增加，这个电容就会变成电感。比如铝电解电容在1MHz频率的电路中大都免不了呈现感性。下一页说ESR的效应。新晨阳电容容量电容转换成电感新晨阳电容电感大全这张图是2009年老图，图中的电路是音箱输出电路，图中圈出了隔直电容。这个电容的容值300uF，40V耐压，ESR为0.1欧姆。现在我们换用一个ESR为6欧姆其他参数一样的电容做对比，两个电容输出功率的曲线已经标在图中。看图说话。你会听到在播放100Hz以下（低频时）声音时，不论使用哪颗电容输出功率的差距都很小，也就是说音箱放低音时音量并没有很大变化。但如果音箱在放高频声音，比如1000Hz的声音时（高频时），采用ESR0.1欧姆电容的音箱音量远远大于采用ESR6欧姆的音箱。实际上1000Hz的音高是音乐中很常见的中高频声音，如不选用良好的电容，用这个音箱听歌就好像没有了高音区那样。图中采用ESR0.1欧姆的音箱比采用ESR6欧姆的音箱在播放1000Hz声音时输出功率相差4瓦，这4瓦就是热损耗。有时ESR也会当做一种特性使用，如果你就是不想听高音，那么选择ESR大的电容输出就好。图中举的例子比较极端，因为你很难买到ESR高达6欧姆的电容，但ESR并不是一成不变的，铝电解电容的ESR随着温度变化非常大，在80摄氏度时大约只有室温下的70%，在零下40摄氏度时它会增加50倍都不止，结合我们第二页说的PC电源中大电容的情况，低温下的高频应用对这些设备来说绝对是地狱一般。显卡、主板上已经开始使用钽电容这种高端货了，这种电容多用在频率几百KHz到几MHz，电压在30V以内的电路中，尤其是对寿命要求较高的地方。从容量上看，1000uF对钽电容已经是边缘上限值了，它并不能像铝电解电容那样做得很高（几百万uF）。钽电容的ESR也从十几毫欧到几欧之间分布，相对铝电解电容没有巨大优势；钽电容的ESL一般只有2nL，这和最好的贴片类的铝电解电容差不多，远低于插件式的电解电容。新晨阳电容