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電容器的發熱特性和發熱量計算

2021-06-03 11:07:49閱讀量:1717

電容器是儲存電量和電能(電勢能)的元件。一個導體被另一個導體所包圍,或者由一個導體發出的電場線全部終止在另一個導體的導體系,稱為電容器。
 
電容器的發熱特性
在電容率的電壓依賴性為非線形的高電容率類電容器中(電容的主要電氣特性為C,電容。而電容器的寄生參數如ESR、ESL相對影響較小),需同時觀察加在電容器上的交流電流與交流電壓。小容量的溫度補償型電容器應具備100MHz以上高頻中的發熱特性,因此須在反射較少的狀態下進行測量。
 
電容器發熱量計算
隨著電子設備的小型化,輕量化,部件的安裝密度高,放熱性低,裝置溫度易升高。尤其是功率輸出電路元件的發熱雖對設備溫度的上升有重要影響,
 
但電容器通過大電流的用途(開關電源平滑用、高頻波功率放大器的輸出連接器用等)中起因于電容器損失成分的功率消耗變大,使得自身發熱因素無法忽視。因此應在不影響電容器可靠性的范圍內抑制電容器的溫度上升。
 
理想的電容器是只有容量成分C,但實際的電容器模型包括電極的電阻因素(等效串聯電阻ESR)、電介質的絕緣電阻(IR)、電極電感因素(等效串聯電阻),具體可用下圖中的等效電路表示。

 

  

 
交流電流通過電容器時,會因電容器的電阻成分(ESR),產生下式中所示的功率消耗Pe,導致電容器發熱。

Pe=I2?ESR=Qh

其中:
Pe:電容器消耗的功率[W]。
I:流過電容器的電流[Arms]。

Qh:單位時間的發熱量[J/s]。


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