【电容十说】之七：电解电容的电参数

▼点击下方名片，关注公众号▼

大家好，很高兴和各位一起分享我的第28篇原创文章，喜欢和支持我的工程师，一定记得给我点赞、收藏、分享。

加微信[xyzn3333]与作者沟通交流，免费获取更多单片机与嵌入式的海量电子资料。

欢迎关注【玩转单片机与嵌入式】公众号，回复关键字获取更多免费资料。

回复【电容】，获取关于本篇文章相关的内容；

回复【阻抗匹配】，获取电磁兼容性、阻抗匹配相关的资料

回复【资料】，获取全部电子设计、单片机开发相关的资料

回复【终端电阻】，获取CAN终端电阻相关的资料

回复【单片机】，获取单片机全套视频教程和参考设计

回复【STM32】，获取STM32相关设计和视频教程

回复【PCB】，获取PCB设计相关的资料

回复【硬件知识】、【硬件设计】，获取硬件开发工程必备手册

回复【经典电路】，获取5000个经典电路

回复【论文】，获取毕业设计、电子竞赛、学术专业等相关论文资料

…………

欢迎关注【玩转单片机与嵌入式】公众号，本公众号会以连载的形式对电容进行深入讲解，欢迎持续关注。

这里的电解电容器主要指铝电解电容器，其基本的电参数包括下列五点：

01电容值

电解电容器的容值，取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗。因此容值，也就是交流电容值，随着工作频率、电压以及测量方法的变化而变化。在标准JISC-5102规定：铝电解电容的电容量的测量条件是在频率为120Hz，最大交流电压为0.5Vrms，DC bias电压为1.5～2.0V的条件下进行。可以断言，铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。

02损耗角正切值Tanδ

在电容器的等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ωC之比称之为Tanδ，这里的ESR是在120Hz下计算获得的值。显然，Tanδ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。

03阻抗Z

在特定的频率下，阻碍交流电流通过的电阻即为所谓的阻抗（Z）。它与电容等效电路中的电容值、电感值密切相关，且与ESR也有关系。

Z=√[ESR2 (XL-XC)2]

式中，XC=1/ωC=1/2πfC

XL=ωL=2πfL

电容的容抗（XC）在低频率范围内随着频率的增加逐步减小，频率继续增加达到中频范围时电抗（XL）降至ESR的值。当频率达到高频范围时感抗（XL）变为主导，所以阻抗是随着频率的增加而增加。

04漏电流

电容器的介质对直流电流具有很大的阻碍作用。然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成的以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流。通常，漏电流会随着温度和电压的升高而增大。

05纹波电流和纹波电压

在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”，其实就是ripple current，ripple voltage。含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。它们和ESR之间的关系密切，可以用下面的式子表示：

Urms=Irms×R

式中，

Vrms：表示纹波电压

Irms：表示纹波电流

R：表示电容的ESR

由上可见，当纹波电流增大的时候，即使在ESR保持不变的情况下，涟波电压也会成倍提高。换言之，当纹波电压增大时，纹波电流也随之增大，这也是要求电容具备更低ESR值的原因。叠加入纹波电流后，由于电容内部的等效串连电阻（ESR）引起发热，从而影响到电容器的使用寿命。一般的，纹波电流与频率成正比，因此低频时纹波电流也比较低。

End

限时免费扫码进群，交流更多行业技术

欢迎转发

每篇原创内容都是我们用心血换来的知识精华，如果您觉得本文有价值，欢迎转载分享；

欢迎加入

如果您对单片机及嵌入式设计感兴趣，欢迎加入我们的辩论探讨，加我微信【xyzn3333】。

往期推荐

【硬件设计】元器件选型——除了阻值，电阻的参数你还知道哪些？

【硬件设计】——电路中0欧电阻的作用吗？没你想的那么简单

硬件开发者之路之——电路稳定性简单解释

硬件开发者之路之——保护电路系列之过流过压过温保护

硬件设计之一——电源设计05：过电流能力

硬件设计之一——电源设计04：滤波电路

硬件设计之一——电源设计03：LDO设计

硬件设计之一——电源设计02：DCDC设计

硬件设计之一——电源设计01：电源防护

点个在看你最好看