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电容的Q值和D值指的是什么

俊逸的茉莉
重要的高山
2023-03-31 06:26:53

电容的Q值和D值指的是什么?

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简单的雨
独特的黄蜂
2025-08-15 06:50:48

电容的Q值和D值:Q值为品质因素,D 值为损耗角因素,也叫TAN&损耗角。

Q值相当于D值的倒数,因此二者是成反比关系的。它们是衡量电容器的主要参数,Q值越高,其损耗越小,效率越高。

扩展资料

电容

电学物理量之一

电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。

电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。

电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。

电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值,叫电容器的电容。在电路学里,给定电势差,电容器储存电荷的能力,称为电容(capacitance),标记为C。采用国际单位制,电容的单位是法拉(farad),标记为F。

电容的作用

1、旁路

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降 。

2、去耦

去耦,又称解耦。从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感)会产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。

去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。

将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。

高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别 。

3、滤波

从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容滤低频,小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流,通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。

具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。

4、储能

储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

参考资料来源:百度百科-电容

最新回答
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善良的滑板
2025-08-15 06:50:48

电容Q值实质上就是代表该电容的品质因数,我们知道任何一个电容器都不会是理想的电容器,在电容器通过交流信号时都会或多或少的产生功率损耗,这个损耗主要消耗在电容器本身的等效串联电阻和两极间的绝缘介质上。通常为了表示该电容器品质好坏用某一频率下电容器损耗功率与电容器存储功率(无功功率)之比来表示,这个比值就是该电容器的Q值。说到这里不再解释你也会知道当然是Q值越高越好了。

优美的热狗
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2025-08-15 06:50:48
本公司除了提供性能卓越的射频RF 元器件外,还致力於为客户提供精确和完整的性3 y) i" F! zB能资料。为了达到这个目标,这篇文章裏我们详细的讨论Q和ESR的测量方法和理解。2 _3 P9 K1 N+ P$ @$ M7 I理论上,一个“完美”的电容器应该表现为ESR为零欧姆、纯容抗性的无阻抗元件。不论$ H$ ~3 d6 d* l6 m/ B/ p何种频率,电流通过电容时都会比电压提前正好90度的相位。* d p&Z7 P, \" @) v8 m实际上,电容是不完美的,会或多或少存在一定值的ESR。一个特定电容的ESR随著频率# i% ]: R* z. w8 x的变化而变化,并且是有等式关系的。这是由於ESR的来源是导电电极结构的特性和绝缘介质1 F" E2 Y# y% }的结构特性。为了模型化分析,把ESR当成单个的串联寄生元。过去,所有的电容参数都是在2 @4 u5 G( b4 ^0 V% r- T1MHz的标准频率下测得,但当今是一个更高频的世界,1MHz的条件是远远不够的。一个性能/ yV9 \) bd" D/ u优秀的高频电容给出的典型参数值应该为:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;! d" r- e" [3 e) p" J$ d2000MHz,ESR=0.13Ω。&n, m" v) s, [, N$ Q- w8 w: |Q值是一个无量纲数,数值上等於电容的电抗除以寄生电阻(ESR)。Q 值随频率变化而有5 H3 p) T- ^" Q3 Wr很大的变化,这是由於电抗和电阻都随著频率而变。频率或者容量的改变会使电抗有著非常大&f" p$ `0 y# }2 H" B# I% E5 ^9 y的变化,因此Q值也会跟著发生很大的变化。从公式一和二上可以体现出来:3 e3 N/ @, q+ w6 R公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)/ S6 n. _1 p: ]# @2 W7 g5 W其中,|Z|为电抗的绝对值,单位Ω;f为频率,单位Hz;C为容量,单位元F。! A+ n8 {4 r$ m3 R公式二:Q = |Z| / ESR9 Y2 f2 E0 O" S% }2 k4 rT, D其中,Q代表“品质因素”,无量纲;|Z|为电抗的绝对值,单位Ω;ESR为等效串联电阻, L! _4 ~5 K7 R3 e% AR单位Ω。+ X( @4 X/ ]&G! o$ E% u3 q用从向量网路分析器收集而得的S参数去推导ESR是不可信的。主要原因是这个资料的精3 [. t6 z. {8 `# ]度受限於网路分析器在50Ω系统中的精度(典型的± 0.05 dB测量精度在电容低到±0.01 dB. {8 F# T3 l0 C低损耗区是精度不足的)。同样,用LCR仪表去测量高Q器件的Q和ESR也是不可信的。这是- R8 ]s. E. p# R8 p( C! I由於当元件的Q 值非常高时,LCR 仪表不能正确地分辨出非常小的电阻(R)和非常大的电抗L&a" s! @+ C(Z)。因此,高Q电容器的ESR和Q的测量方法,一般使用作为行业标准的谐振线路测试法。2 i0 l" v+ i9 ^U" @ J2 |这种测试方法作为在射频RF上测量Q和ESR 的行业标准而长期存在。因为该方法依赖於. N8 |/ Q" o* }, j% r信号发生器的频率精确度(该频率可以非常精确的测量),所以该资料的采样方式是十分精确&U% `, D0 L j1 ^的。现代的电容ESR非常之小,以至於这个测量方法的精度也只能达到接近±10%。但不管如% u+ k&S8 q4 t4 Z* E8 Xr9 O e何,这仍然是目前最精确的在射频RF方面有效测量Q和ESR的方法。0 v" Q0 Y6 \8 X7 j, J( S+ y" E测试方式:8 t- ?: o/ f$ w" [ 频率发生器 电脑 毫伏表" Y* W) E. j( [: m9 v2 j" Y 同轴谐振器2 T6 x2 z) T) L9 Y F$ t$ I5 W! L- w2 Q5 s4 K如何理解贴片陶瓷电容器的介质强度8 h. J/ v: V# ]$ \7 { 介质强度表徵的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力,通常用伏特/密尔( p1 Y* u Q" Z. T3 g/ F0 l. i# F(V/mil)或伏特/釐米(V/cm)表示。" M. O- ` x, w! ]5 r当外电场强度达到某一临界值时,材料晶体点阵中的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场( S2 l! s G. J, P" H致电子发射,产生出足够多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应,进而导致突发击穿电流击穿介6 A$ o. r" Z9 f! t6 S C7 y# m质,使其失效。除此之外,介质失效还有另一种模式,高压负荷下产生的热量会使介质材料的+ z7 J1 ~/ A&Y0 P0 O5 J8 Zo电阻率降低到某一程度,如果在这个程度上延续足够长的时间,将会在介质最薄弱的部位上产2 O: G* E4 c2 Z3 a. i1 C: B生漏电流。这种模式与温度密切相关,介质强度随温度提高而下降。

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2025-08-15 06:50:48
Q值相当于D值的倒数。损失角即D值: 一般电解电容器因为内阻较大故D值较高, 其规格视电容值高低决定, 为0.1-0.24以下. 塑料薄膜电容器则D值较低, 视其材质决定为0.001-0.01以下. 陶瓷电容器视其材质决定, Hi-K type 及S/C type为0.025以下. T/C type其规格以Q值表示需高于400-1000.