貼片電容在并聯(lián)電路中的計(jì)算方法
并聯(lián)電路中經(jīng)常都會(huì)使用到很多電容，那么村田電容在并聯(lián)電路中該如何計(jì)算電容的整體值呢？首先，我們先來(lái)一個(gè)并聯(lián)電路的電容公式： C = C1*C2/（C1 + C2）。這個(gè)可以看出并聯(lián)電路中電容的容值是等于所有電容相乘除以他們的和。
同樣，并聯(lián)電路中電容的耐壓數(shù)值是多少呢？其實(shí)這個(gè)很好理解，在并聯(lián)電路中，因?yàn)槊恳粋(gè)電路中電容的兩端電壓都是相同的，因此，這個(gè)電路中所能承受的最大電壓就是電路中能承受電壓最小的電容的額定電壓，也就是所謂的木桶原理。
補(bǔ)充部分：
串聯(lián)分壓比—— V1 = C2/（C1 + C2）*V 。。。。。。。。電容越大分得電壓越小，交流直流條件下均如此
并聯(lián)分流比—— I1 = C1/（C1 + C2）*I 。。。。。。。。電容越大通過(guò)的電流越大，當(dāng)然，這是交流條件下
電容串聯(lián)值下降，相當(dāng)板距在加長(zhǎng)，
各容倒數(shù)再求和，再求倒數(shù)總?cè)萘俊?br />電容并聯(lián)值增加，相當(dāng)板面在增大，
并后容量很好求，各容數(shù)值來(lái)相加。
想起電阻串并聯(lián)，電容計(jì)算正相反，
電容串聯(lián)電阻并，電容并聯(lián)電阻串。
說(shuō)明：兩個(gè)或兩個(gè)以上電容器串聯(lián)時(shí)，相當(dāng)于絕緣距離加長(zhǎng)，因?yàn)橹挥凶羁績(jī)蛇叺膬蓧K極板起作用，又因電容和距離成反比，距離增加，電容下降；兩個(gè)或兩個(gè)以上電容器并聯(lián)時(shí)，相當(dāng)于極板的面積增大了，又因電容和面積成正比，面積增加，電容增大。
電容串聯(lián)：
電容串聯(lián)后容量值減小，如公式：1/C1+1/C2=1/C 如兩個(gè)50uf串聯(lián)起來(lái)就變成25uf.
耐壓值變大，如耐壓值=兩個(gè)電容耐壓值相加。如兩個(gè)耐壓100V的串聯(lián)起來(lái)就變成200V的了。
電解電容器串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將一個(gè)電容器正極與另一個(gè)的負(fù)極相接，最后接入線路的兩條引線，應(yīng)該有一條為正，一條為負(fù)。也可以將負(fù)負(fù)相串做無(wú)極電容用。在要求不高的場(chǎng)合（如工頻），可以用兩個(gè)有極性電容同極相接串聯(lián)代替，但是它的容量和普通無(wú)極性電容串聯(lián)算法不同，因?yàn)樵诜聪螂妷合碌臉O性電容相當(dāng)于短路，所以兩個(gè)極性20uF電容串聯(lián)，其容量接近20uF。最好在每個(gè)極性電容兩端并接一個(gè)二極管，極性與電容相同，形成反向電流通路，避免電容在反向電壓下發(fā)熱擊穿。
這種用極性電容串接成的“無(wú)極性電容”，目前在一些廉價(jià)的農(nóng)機(jī)具用的單相電動(dòng)機(jī)中使用相當(dāng)多。
電容并聯(lián)：電容并聯(lián)后容量變大，耐壓值不變。公式：C=C1+C2 如兩個(gè)50uf并聯(lián)起來(lái)就變成100uf.
電解電容并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)該使正極與正極相接，負(fù)極與負(fù)極相接，最后接入線路時(shí)電解電容器的引出線也應(yīng)該一條為正極，另一條為負(fù)極。
在實(shí)際應(yīng)用中，可以使電容既串聯(lián)又并聯(lián)，這種使用方法稱為混聯(lián)。容量、耐壓可以先計(jì)算并聯(lián)，然后計(jì)算串聯(lián)。電阻串聯(lián)：
R=R1+R2+R3+.。.+Rn
并聯(lián)：
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+.。.+1/Rn
電容降壓該如何實(shí)現(xiàn)？
最近見(jiàn)到幾張用電容降壓做電源的電路圖，隨即對(duì)這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，占用空間小的電路產(chǎn)生了興趣。上網(wǎng)查了查資料，發(fā)現(xiàn)這算是一個(gè)比較古老的技術(shù)，但是如此運(yùn)用電容，確實(shí)是很巧妙。網(wǎng)上關(guān)于這方面的交流也不少，但是大多是轉(zhuǎn)載的，主要有兩個(gè)版本，出處已經(jīng)無(wú)從考證，但是很少有較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算。筆者查閱了一些資料，在此對(duì)其原理和參數(shù)的計(jì)算作一些總結(jié)，不當(dāng)之處，還請(qǐng)指教。
基本原理：
電容降壓主要是用在直流穩(wěn)壓電源電路里。直流穩(wěn)壓電源電路的大致結(jié)構(gòu)是：
市電——變壓（降壓）——整流——濾波——穩(wěn)壓——直流輸出
第一個(gè)環(huán)節(jié)，也就是變壓，主要是降壓，一般使用變壓器來(lái)完成。但是變壓器體積較大，成本也較高，如果電路簡(jiǎn)單，例如聲光控制開(kāi)關(guān)，那么加一個(gè)變壓器就顯得大材小用。這個(gè)時(shí)候用一個(gè)電容，就可以解決降壓的問(wèn)題，簡(jiǎn)化電路，節(jié)約成本。
電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
市電經(jīng)過(guò)C1降壓后到D2，D2完成半波整流，C2對(duì)整流后的脈動(dòng)直流濾波，D3穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的直流電壓給負(fù)載。R1是電源關(guān)閉后C1的電荷泄放電阻。D1是為了在市電的負(fù)半周給C1提供充放電通路。因?yàn)橐ＷCC1在整個(gè)交流電周期內(nèi)都是工作的。
如果將C1后面的電路都看作負(fù)載的話，那么相當(dāng)于C1和一個(gè)電阻串聯(lián)在市電通路里，電容和電阻在交流下都是有阻抗的，串聯(lián)分壓，自然負(fù)載上的電壓就小了。這樣理解也對(duì)。但是更準(zhǔn)確的理解應(yīng)該是：C1起到了限流的作用，它決定了電路中的最大電流，當(dāng)負(fù)載一定的情況下，C1也就決定了負(fù)載上可以得到的電壓，最終起到了降壓的作用。
例如：負(fù)載短路，220V交流電全部加在C1上，電路中的電流等于C1的充放電電流。
電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
這個(gè)電流也就是電路中的最大電流。這里取得都是有效值。
載后，如果輸出直流電壓比較低（穩(wěn)壓管決定），則可以近似認(rèn)為全部電壓都加在電容上。由于是半波整流，所以電容C1后面的電路只能得到C1半個(gè)周期的充放電電流，也就是有效值的一半，大約34.5mA左右。由于負(fù)載上有電壓，所以實(shí)際電流要小一點(diǎn)，大約30mA。當(dāng)負(fù)載需要的電流不超過(guò)30mA時(shí)，電路就可以正常工作，電容也就起到了類似變壓器的作用——降壓。
整流，C1后面的電路能得到C1整個(gè)周期的充放電電流，大約60mA。電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
電路主要應(yīng)用在負(fù)載電流較小，負(fù)載確定且固定的場(chǎng)合。因?yàn)橛呻娙萁祲弘娐方M成的穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓能力十分有限，并且對(duì)電網(wǎng)有一定的影響。
的計(jì)算，主要涉及三個(gè)元件的參數(shù)：降壓電容，穩(wěn)壓二極管，泄放電阻。濾波電容用幾百UF，耐壓值取輸出直流電壓的3－4倍即可。整流二極管用1N4007就行。在應(yīng)用穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時(shí)，一般是有一個(gè)限流電阻與之一起工作，在這里降壓電容已經(jīng)限制了最大電流，所以可以不用限流電阻。
負(fù)載所需要的電流和穩(wěn)壓管正常工作的反向電流，確定電路所需要的總電流。然后用電容上的電壓除以總電流，得到相應(yīng)的容抗。最后選擇容值最接近的電容。容值小，提供不了足夠的電流，容值大，穩(wěn)壓管分擔(dān)的電流多，功耗大。
壓管最大反向電流要大于總電流，這樣當(dāng)負(fù)載斷開(kāi)時(shí)，穩(wěn)壓管才不至于燒壞。
泄放電阻，主要是為了在較短時(shí)間內(nèi)釋放掉電容上的電荷，這里有一個(gè)時(shí)間常數(shù)的計(jì)算，一般按下表取就可以了
電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
降壓電容UF0.470.6811.52
泄放電阻1M750K510K360K220
根據(jù)負(fù)載對(duì)電流的要求和輸出的直流電壓，降壓電容計(jì)算步驟如下，負(fù)載指的是降壓電容以外的電路。
電壓要求，求電容壓降Uc：
電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
要求，求出流過(guò)電容的電流Ic：
電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
求出容值：
流電壓較小時(shí)（這是電容降壓電路主要的應(yīng)用領(lǐng)域），可以近似認(rèn)為全部交流的電壓加在電容上。計(jì)算過(guò)程如基本原理所述，整流電路是半波整流時(shí)，1UF的電容最大可以提供約30mA的電流，整流電路是橋式整流時(shí)，1UF的電容最大可以提供約60mA的電流。
有的時(shí)候電容降壓用在純交流電路中，由電容降壓得到一個(gè)低于220V的交流電壓。根據(jù)負(fù)載的電阻和所需電流的大小，由電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
即可推出Zc，進(jìn)而推出電容的容值。
電容串并聯(lián)該如何取值？完整的電容降壓電路該如何實(shí)現(xiàn)？
注意事項(xiàng)：
(1)降壓是一種低成本，不安全的應(yīng)用，沒(méi)有和220V隔離，電路應(yīng)該放在一般接觸不到的地方；
(2)不能應(yīng)用在大功率場(chǎng)合，不能用在負(fù)載變化或者不確定的場(chǎng)合；
（3）降壓電容一般要接在火線上（純交流電路除外），電路的零，火線不能接反，這一點(diǎn)可以用三腳插頭來(lái)強(qiáng)制，或者標(biāo)注清楚；
（4）降壓電容必須是無(wú)極性電容，耐壓值要大于400V（常用金屬膜CBB）；
（5）主要根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電頻率來(lái)選擇電容；
（6）需要直流輸出，穩(wěn)壓管一定要有；
（7）需要直流輸出，建議用半波整流，橋式整流后是需地，不安全；
（8）需要直流輸出，負(fù)載一定要固定。
題外話，為什么不用電容電感或者電阻？
是有的，但是比較少，應(yīng)用場(chǎng)合和電容降壓一樣，但是電阻消耗的是有功功率，功耗大。電感降壓？原理上和電容一樣，但是估計(jì)精確的電感不好做，沒(méi)有電容容易得到，所以沒(méi)有用電感的。
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-07-27
