电容是如何工作的

电容亦称作“电容量”，是指在给定电位差下自由电荷的储藏量，想要了解电容的工作路径就必须先了解一下它里面所承载的东西--电路和电容器。 首先讲一下电路和电容器 电路是道路，电荷是车 如果将一个电路比作马路的话，电荷的移动就好像车流一样。 阻抗是崎岖的道路 道路凹凸不平的情况下，车的行驶速度虽然会减慢但还是会向目的地前进。在电路中，阻抗会产生热并发生能耗(焦耳电)。 电源(电池)是负载着电位差的装置 电源是在两端连接负载着E[V]电位差的装置。这与汽车利用电梯，自动地向高为t[m]的位置移动是一个道理。 电容器是什么? 接着就来说一说当电源装上电容器后的情况。 电容器是停车场 电容器能够储蓄电荷。将电路比作成道路的话，电容器就好比停车场。电路正端和负端必定储蓄着相同的电荷数。 电容有储存电荷的能力 电容器能储存多少的电荷的标准叫做电容值，电容值由(1)式所示。 由(1)式可知，①电极面积S扩大②电极间的距离缩短③使用诱电率高的材料，可增大容值。 电容的单位是SI单位系的F(法拉)。将1V电压(电位差)给予某导体，储存1C(库伦)的电荷时，电容值为1F。 电容器的工作 电容器储存的电荷在开关S1为OFF，S2为ON的时候，向负载电流流动。 根据电容的状态，电源电压不稳定的情况下，稳定的电灯发光。 电容阻断直流电，仅可通交流电 电容不可通直流电，如果重复充电、放电，在电容中将会反复流动充电电流和放电电流。 这种现象可通过电容的外观观察电流是否流经电容。 由于这些特征所，使得电路中用到许多的电容。 配合它的用途，选择适合的产品是有必要的。

AVX钽电容和氧化铌电容应用指南

为了在设计中能正确使用钽电容和氧化铌电容，我们必须充分考虑目标电路和设备的所有重要的电气和物理条件。输入参数通常需要提供电容值，这个值可以根据电源线滤波比、 大压降等计算出来。正确选择电容需要考虑的另一个重要参数是直流工作电压。推荐电压降额使用这个一般规则很重要，对所有钽电容来说降低幅度为50%，氧化铌电容是20%，这意味着钽电容的工作电压 为额定电压Vr的一半，氧化铌电容的工作电压为其额定电压的80%。遵守这个规则很重要，因为这样做可以保护器件免受意外电流浪涌和过压的伤害，而这种情况在汽车电路中很可能发生。然而，用于主输出电路的钽电容降额电压与汽车电池线有很好的隔离，在过压时具有保护作用，并具有缓慢加电模式(软启动电路)，比如低功率DC/DC转换器的输出。在这种情况下，允许使用低至20%的降额幅度。工作温度范围告诉我们选择电容时主要考虑 大温度值，但也要认识到，当高温超过85℃时我们必须使用额外的电压温度降额值。在实际温度下电容允许的 大直流电压被称为类别电压(额定电压只是在室温25℃情况时的其中一种类别电压值)。 如果正常工作温度超过85℃，那么工作降额与温度降额应结合起来考虑。例如，在可能出现浪涌和电压尖峰的电路中 工作温度达125℃的钽电容：工作降额为50%，即电压 为额定电压Vr的50%，125℃时( 坏情况下)的温度降额为33%，即电压 大值是Vr的66%。两者结合后为0.5×0.66=0.33，这意味着钽电容可以在 大为额定电压Vr的33%的电压下使用(针对 差工作条件)。 要想避免电容出现上电或启动电流过载，了解经过电容的 大工作浪涌电流(单峰)很重要。这个电流可以根据电源内部电压以及与待测电容串连的所有器件的内部电阻(包括有效串联电阻ESR)计算出来。工作 大浪涌电流应小于电容的 大允许浪涌电流Ipmax=(1.1×Vr)/(0.45+ESR)。在工作电流太高的情况下可以采取更大的降额幅度，因此选择的额定电压越高，电容的 大浪涌电流Ipmax也越大。 电容的 大纹波电流是流过电容的 大交流电流值，它有两个主要的参数：有效值(rms,ACIrms,Ir)和频率f。纹波电流受限于电容ESR上的电流产生的 大功耗Pd。电容体积越大，允许的功耗也越大，每种体积的功耗是常数。ESR越小，功耗就越小，允许的纹波电容也就越大。参见一般公式Pd=ESR×Ir×Ir。对有较高要求的纹波电流来说，低ESR、大体积、可能多阳极的结构是 选择。