不同用途的電路工作頻率相差很大,頻率從幾十HZ到幾百兆HZ,電容器有很多種類型,不同類型電容器的容量范圍和等效串聯(lián)電阻ESR及等效串聯(lián)電感ESL相差很大, 因此,不同種類電容器適合工作的頻率相差也很大.這是因?yàn)殡娙萜鞴ぷ黝l率和ESR及容量CR之間存在如下數(shù)學(xué)關(guān)系;
ESR=Tgδ/2πfc
上式中;ESR;電容器的等效串聯(lián)電阻,單位是歐姆.
Tgδ是電容器的損耗.單位是%.
π就是圓周率,3.1415926
f是該電容器濾波工作頻率,單位是HZ.
c是電容器的容量.單位是uF.
從上式可以計算得出如下規(guī)律;
1.在工作頻率一定時,電容器的容量C和等效串聯(lián)電阻ESR成反比, ESR越高,產(chǎn)品的容量C此時將越低. 反過來,如果該電容器的ESR越低,那么意味著該產(chǎn)品可以適用的工作頻率也將越高. 這就是電容器生產(chǎn)廠家拼命追求生產(chǎn)更低ESR電容器的根本原因之一.
2.當(dāng)要求在某工作頻率工作的電容器必須具備多少容量時,也可依據(jù)上面的公式計算出該電容器容許的最高ESR值是多少.
3.只要知道了某只電容器的ESR值和容量,就可以根據(jù)上面的公式計算出該電容器合適的最高工作頻率F是多少.
上面的三項規(guī)律對電路設(shè)計者非常重要,特別是在選型時非常重要;一般情況下, 合適的工作頻率下電容器的容量衰減幅度不能大于20%.超過此值,濾波效果開始變差,雜波幅度開始增加.同時電容器的可靠性也將開始下降. 濾波后的輸出波形也開始偏離設(shè)計值.
不同類型的電容器由于結(jié)構(gòu)不同而等效串聯(lián)電阻相差非常大,并不只是容量相差很大,溫度特性相差很大.因此,實(shí)際上不同種類的電容器適合不同頻率范圍的濾波使用.超出此范圍,電容器的性能將發(fā)生非常大的變化,不能滿足使用要求. 拿到手的電容器適合工作在多少頻率范圍,可以通過計算得知. 同樣,如果您對不同類型的電容器的基本性能了解足夠,也可以根據(jù)工作頻率范圍直接選擇電容器類型. 但是,到底應(yīng)該選擇那種電容器, 除了通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)外,還應(yīng)該向電容器生產(chǎn)商了解相關(guān)知識.
有一點(diǎn)一定要注意避免;電容器類型選擇錯誤,就可能出現(xiàn)不應(yīng)該出現(xiàn)的質(zhì)量問題.
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