无源器件电容并不总是容性的!

发布时间:2023-09-23 13:24:05 来源:爱游戏手机官网

  在理想元件理论中,电容表现为容性。然而,这仅在特定的工作条件下成立,且取决于频率范围。本文重点介绍不同电容的阻抗特性,并说明电容何时会表现为容性,何时不表现为容性。

  通常用阻抗和频率来表示电容的频率特性。通过研究这些频谱,可获得大量电化学、物理和技术相关信息 [2]。由于在某些情况下,产品规格书没办法提供所有数据,工程师们不得不依靠测得的频谱为电路设计选择正真适合的元件。为了尽可能完善数据库,伍尔特电子 (Würth Elektronik eiSos, WE) 采用在线工具 REDEXPERT [1] 为用户更好的提供频谱和其他测量数据。

  通过图 1 所示的电路,几乎能对所有类型电容阻抗与频率的变化关系进行建模,包括多层陶瓷电容 (MLCC) 和超级电容 (SC)。

  图 1 电容的标准等效电路,包含电容 CS、等效串联电阻 RESR、等效串联电感 LESL 和漏电阻 RLeak。

  公式中的 CS 代表纯电容,它并不实际存在于任何电气元件中。任何实际存在的电容都有损耗,因此会降低充电速度。这种现象可以用纯等效串联电阻 RESR 来描述,同时负载和导线的电阻也会影响等效串联电阻。金属导体中的任何交变电流都会感应出一个与电流方向相反的磁场,这种特性可以用等效串联电感LESL描述。

  CS、RESR 和 LESL 是描述所有频谱所需的关键参数。在最简条件下它们被假定为常数,不随频率变化。漏电流可由纯电阻 RLeak 近似表述。通常情况下,RLeak 比 RESR 大几个数量级,可忽略不计 [2]。

  通过改变 CS、RESR、LESL 和 RLeak,可以计算出所有电容的基本频率响应。图 2 和图 3分别显示了电容值为 4.7 µF 和 50 F 时的阻抗和电容频率特性。

  图 3 根据模型计算得出的电容频谱 Re(C ̂)。WCAP-STSC 曲线(红)对应于左侧纵坐标,WCAP-FTBE 曲线(蓝)对应于右侧纵坐标。

  图 2中的黑蓝虚线表示纯电容和寄生电感部分。RC 元件的特征频率 fRC 为电容的充放电频率。

  当频率为 fRC 时,超级电容的频率特性曲线)呈肩状突起。低于该频率时,可从图表中得出容值。高于 fRC 时,下图 3中所示的阻抗谱在 RESR 时趋于平稳。

  fLC 为 LC 元件的特征频率,即寄生电感和电容耦合产生共振的频率(fRC>

  fLC ),如上图 2所示。低于该频率时,电容器表现为容性,即它可以储存电荷;高于该频率时,电容表现为感性。如上图 2所示,自谐振导致阻抗谱 (WCAP-FTBE) 出现极小值。阻抗谱的最小值即 RESR 值。在具体应用中,电容不应在 fLC 及以上频率下工作。物理过程详见 [2]。

  fLeak 是 RLeakC 元件的特征频率。低于该频率时,电容表现为阻值为 RLeak 的电阻。

  fRL 为 RESRL 元件的特征频率,高于该频率时,电容表现为电感值为 LESL 的电感(图 3,下),导致高频时阻抗升高。

  这两个例子阐述了一个相对简单的模型,用于说明高容值和低容值电容的表现 [2]。其中,特征频率是重要的分析工具,可当作解读电容实测频率特性的准则。

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  相关万用表精确测量电容器优劣的方式,在精确测量时选用电阻器档,将电阻器档调至最大挡位,观查标值,电容器毁坏一般有三种情况:短路故障,引路,容积减少,万用表测量电容器的短路故障和引路。 万用表精确测量电容器优劣的方式 电容器具备电池充电特点,因而选用电阻器档就可以。 先将电阻器档调至最大挡位,观查标值,假如电容器坏掉,电容器穿透短路故障,电阻器应表明为0欧母。 要是没有坏,应当是以一个标值到无穷。电容器毁坏一般有三种情况:短路故障,引路,容积减少。 万用表测量电容器的短路故障和引路较为很容易。 精确测量容积减少略微繁杂点,测出去也不会很精确。 精确测量:指针万用表测。 打进电阻器档。两直流电流表随意接电容器

  许多快速ADC都推荐0.6V~2.6V输入电压范围,如美国国家半导体公司的ADC1175(参考文献1)。但在某些应用中,必须要转换一个对称的模拟输入信号。本设计实例中的电路将一个-0.2V ~ +0.2V范围的对称输入电压转换到推荐的0.6V~2.6V范围(图1)。该电路亦能防止输出电压低于-0.3V,以防止损坏ADC。 电路采取了一片Analog Devices的AD8002双电流反馈运算放大器,以获得高带宽(参考文献2)。第一部分的非反相放大器IC1A电压增益为5。这部分具有高输入阻抗和低输出阻抗,使第二部分IC1B能正常工作。第二部分承担了大部分任务。IC1B、R4和R5构成一个基本的反相放

  用万用表来检查电容器有没有损坏的方法如下。 检查时,首先将万用表选择旋钮扳到欧姆挡R×1kΩ或R×l0kΩ上,然后用两表笔交替接触电容器的两端。若仪表指针有一定的偏转,并很快回到起始位置,则说明电容器完好;若指针摆动后不返回起始位置,则此时指针指示的电阻值即为该电容器的漏电电阻值;若指针偏转到0Ω位置,则说明电容器内部短路;若指针根本不动,则可能是电容器内部断线或失效。 电容器损坏的基本规律如下。 (1)高压移相电容器的损坏率高于低压电容器。 (2)室外电容器的损坏率高于室内电容器。 (3)夏季电容器的损坏率高于其他季节。 (4)电压波动较大、谐波电压较多、投切较频繁、接近谐振条件等因素都使移相电容器的损坏率增高

  引言 随着经济的发展和社会的进步,人们对能源提出了慢慢的升高的要求,寻找新能源已成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所不能够比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性,太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。太阳能的存储是太阳能产品发展的关键,目前主要是采用各种电池,但是电池的充电时间长、寿命短以及不环保一直是太阳能产品发展的瓶颈,而超级电容器作为一种充电快、寿命长、绿色环保型储能元件,它给太阳能产品的发展带来了新的活力。本文详细的介绍了一种超级电容器太阳能草坪灯的设计及实现方法。该草坪灯很好的结合了太阳能和超级电容器的优势,它无需安装其他电源,就可以主动发光,还可以依据环境光线的强弱自动控制灯的开关,

  器太阳能草坪灯的设计 /

  安规电容是电容器家族中较为熟悉的一种,通常被用在电源中,各个家电比如电视也有安规电容的存在。在安规电容出现前电源和家电中用的是普通电容,不过安规电容出现后人们把发现安规电容比普通电容更好用,安规电容逐渐取代普通电容应用在电源和家电中。 1、安规电容和普通电容的区别? 安规电容失效后,内部的电荷迅速放电,人触摸后不会有触电的感觉,不会导致电击,不会对人身安危造成威胁;普通电容在外部电源断开后电荷能保留很久,一不注意就会导致电击对人体造成危害。 2、安规电容的作用是什么? 安规电容又分为安规X电容和安规Y电容,它们用子啊电源滤波器里,起到电源滤波的作用。安规X电容用在电源中抑制差模干扰,抑制电磁甘荣、阻容降压、滤波等。 安规Y

  有什么好? /

  业界领先的超级电容器储能及输电解决方案开发商和制造商Maxwell科技公司日前应邀出席了2016年第二届中国超级电容器行业年会暨超级电容器产业与应用研讨会。Maxwell科技公司运营副总裁Earl Wiggins专程赴会,在年会上发表了题为《创新型低成本电力及能源解决方案》演讲,并参与了此后的高峰对话。     在演讲中,Wiggins先生表示,超级电容器是解决世界能源及电力问题的理想选择,他分析到,今后5年内,超级电容器能帮助汽车、轨道交通以及可再次生产的能源发电等领域更好地实现节能与减排,发展前途十分广阔。同时他强调,减少相关成本、增强性能是加快超级电容器在这些领域应用的必由之路。此外,他还分享了Maxwell在这些领域所做

  1. 引言 石英晶体谐振器(以下简称为石英晶体)作为一种性能优良的频率基准和时钟源在电子领域存在广泛应用。石英晶体的中间测试在石英晶体的生产中是处于微调和封装之间的工序,要求对石英晶体的基本电参数做测量,以保证产品最终质量。在石英晶体的中间测试中,需要测量串联谐振频率、串联谐振电阻、负载谐振频率、负载谐振电阻、静电容、动电容、频率牵引灵敏度和DLD等参数。其中,静电容C0主要由石英晶体两端所镀银膜决定,表征了石英晶体的静态特性,与石英晶体的串联谐振频率和负载谐振频率等应用指标紧密关联。根据静电容和其它参数的关系,还可以计算出负载谐振电阻、动电容、频率牵引灵敏度和DLD等参数的值,这在实际测量中是常常采取的方法。静电容的测量

  的新方法 /

  引言 由于电容元件本身的储能特性,因此它被广泛地应用于整流,滤波,耦合,振荡等电路中,几乎成为现代整机产品中不可或缺的分立元器件。因此,无论是对电容制造商或整机设计维修工程师来讲,通过电容测量仪准确地了解电容元件的参数特性都非常有必要,尤其是模拟电路和射频电路设计工程师。由于电容元件的本身储能特性,使得人们在测量时总是会因为这样或那样的原因而忘记先放电再测量,导致电容测试仪被烧毁的现象时有发生。因此自电容测量仪诞生以来的过去几十年中,人们就一直在探索既保证电容测量精度的同时又能防高压问题的最佳解决方案。正是基于此,本文介绍了一种基于赛普拉斯的8位PSoC芯片为核心,具有高精度,宽量程,耐高压的电容测量解决方案。

  分析(第6版)

  制作

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