Q1:什么是電容器?它的核心參數有哪些?
電容器是存儲電荷的被動電子元件,由兩個導體極板和中間的絕緣介質構成。核心參數包括:
- 標稱容量:單位法拉(F),常用微法(μF=10??F)和皮法(pF=10?12F)
- 額定電壓:電容器能承受的最大工作電壓
- 容值誤差:通常標注為±5%、±10%或±20%
- 等效串聯電阻(ESR):影響高頻性能的關鍵參數
Q2:電容器容量如何計算?
基本計算公式為:Q=CV(電荷量=電容×電壓)。實際工程中常用:
C = ε?εr·A/d
其中ε?為真空介電常數(8.85×10?12F/m),εr為介質相對介電常數,A為極板面積,d為極板間距。例如:采用陶瓷介質(εr=2000)的5mm2極板間距0.1mm時,容量約8.85nF。
Q3:不同單位之間如何換算?
常見單位換算關系:
單位 | 換算關系 |
---|---|
1法拉(F) | 1,000,000微法(μF) |
1微法(μF) | 1,000納法(nF) |
1納法(nF) | 1,000皮法(pF) |
實際應用中需注意:電解電容常用μF,陶瓷電容多用nF/pF,超級電容以F為單位。
Q4:實際電路中如何計算所需電容?
根據應用場景選擇計算公式:
- 濾波電容:C ≥ (I × Δt)/ΔV,其中I為紋波電流,Δt為放電時間
- 定時電路:T=RC×ln(2),R為電阻值,T為充放電周期
- 電源退耦:建議每0.1A電流配備100μF電容
實際應用中需預留20%余量,并考慮溫度對電容量的影響(溫度系數可達±15%)
Q5:電容器選型有哪些注意事項?
- 工作電壓需留出30%安全余量
- 高頻電路優先選擇低ESR的陶瓷電容
- 電源濾波選用鋁電解電容時需配合高頻陶瓷電容
- 注意電容的自諧振頻率(SRF)是否匹配工作頻率
- 貼片電容需考慮機械應力對容值的影響
建議使用LCR表實測關鍵參數,并參考元器件datasheet中的壽命曲線。