電容的參數(shù)指標解釋 容量

這個值通常是室溫25℃，在一定頻率和幅度的交流信號下測得的容量，一定要有這個標準，因為容量會隨著溫度，直流電壓，交流電壓值得變化而改變。

LRC測試儀一般用電橋法測量電容。

村田規(guī)定了不同容值范圍的電容容值測量信號幅度和頻率，如下。我們可以簡單認為電容量是在直流分量電壓下測量出來的容量值。例如C>10uF的電容，就是在0.5V偏壓時對應的電容值。

值得一提的是，電容的容量會隨著溫度的變化而變化，不同材料的電容，變化趨勢不同。鋁電解電容器在-55～+125℃的溫度范圍中容量變化程度高達15%，多層陶瓷電容器根據(jù)類型的不同（比如說F特性品）容量變化范圍達到+30～-80％。F特性品是村田對EIA Class II等級產(chǎn)品的統(tǒng)稱。電容的溫度特性在陶瓷電容MLCC章節(jié)會詳細介紹。

額定電壓

施加在電容上的最大直流電壓電容的參數(shù)，通常要求降額使用。

例如額定電壓是4V，降額到70%使用，最高施加在電容兩端的電壓不得超過2.8V。要想獲得更高的可靠性，可以降額更多來使用，例如50%，30%。電容廠家一般會告知合適的降額使用標準，如下是KEMET的T493系列鉭電容提供的建議降額使用指導，注意電容的額定電壓在高溫區(qū)是要下降的。MLCC也一樣。

漏電流&絕緣電阻

額定電壓下，工作5分鐘的平均漏電流。電容的絕緣電阻越大，漏電流越小。鋁電解電容的漏電流在所有電容中漏電流是最大的，因此成為選型鋁電解電容的關鍵參數(shù)指標。陶瓷電容的漏電流很小。

注意，漏電流與溫度也有非常緊密的關系，溫度越高，漏電流越大。

絕緣電阻是在20℃（或25℃），施加DC電壓，不超過額定定壓，測量2分鐘平均漏電流，然后用電壓除以電流，得到絕緣阻抗。不同材料的絕緣阻抗不同，分布如下：

等效串聯(lián)電阻ESR

電容的等效模型如下，其中Rparallel標識絕緣阻抗。ESR可以認識是在ESL和C發(fā)生諧振（交流阻抗為0）頻率下測得的值。

但并不是所有廠家都會提供ESR的值，他們也不會針對不同的容值用不同的諧振頻率去測量ESR，因為這樣耗時耗力。大部分廠家是施加一個直流+固定交流分量，交流分量一般鉭電容100KHz，陶瓷電容10MHz電容的參數(shù)，20℃（有些品牌是25℃）環(huán)境下，測得的等效串聯(lián)電阻。

ESR越低，對PDN越有利，因為PDN追求的是降低整個電源網(wǎng)絡的交流阻抗。此外，ESR與電容的功率損耗成正比。

下圖是KEMET T493系列鉭電容典型參數(shù)：

村田沒有在每一個產(chǎn)品的規(guī)格書上標明ESR的值，但提供電阻阻抗隨頻率變化的曲線，并，這個曲線可以在官網(wǎng)得到。

陶瓷電容的ESR在毫Ω級別，鉭電容在Ω級別，鋁電解電容也在Ω級別，但比鉭電容大。POSCap電容的容量大，體積大，但ESR也很低，在毫Ω級別。

額定功率損耗

電容在PCB板上，自然通風散熱情況下允許的功率消耗，也即P_VR。交流信號在電容上消耗的能量，我們稱之為功率損耗PV，假設漏電流是IL，紋波電流是Ir(均方根值)，紋波電壓是Vr(均方根值)，工作電壓是VW，則電容的功率損耗是：

要求P_V

KEMET的鉭電容一般會提供120Hz，20℃時的DF指標。村田會提供DF隨頻率變化的曲線。

損耗正切角（DF）

任何材料都有DF，并且與頻率正相關。DF的大小與材料本身有關。

施加一個直流U0+交流分量U1（頻率與幅度參考容量測試方法），25℃環(huán)境下，交流分量在電容器的功率損耗與交流分量在電容器存儲的能量之比。電容可以等效為如下模型：

電容器存儲能量的公式

因此能量之比就是阻抗之比。

f是交流分量的頻率，ESR就是等效串聯(lián)電阻，C是電容量。

這個值得倒數(shù)就是電容的品質因數(shù)，品質因數(shù)越大，電容的損耗越小，電容品質越高。

這里再增加一個公式，交流信號在電容上的功率損耗是：

ESR與DF正相關，與功率損耗也正相關。聚丙乙烯薄膜電容的ESR低，DF低，特別適合用在高頻交流信號上。鋁電解電容的ESR很大，就不適合用在這種場合。如下是不同材料的DF范圍：

文章由啟和科技編輯