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電容器的發(fā)熱特性和發(fā)熱量計(jì)算

2021-06-03 11:07:49閱讀量:1748

電容器是儲(chǔ)存電量和電能(電勢(shì)能)的元件。一個(gè)導(dǎo)體被另一個(gè)導(dǎo)體所包圍,或者由一個(gè)導(dǎo)體發(fā)出的電場(chǎng)線全部終止在另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體系,稱(chēng)為電容器。
 
電容器的發(fā)熱特性
在電容率的電壓依賴(lài)性為非線形的高電容率類(lèi)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(shù)如ESR、ESL相對(duì)影響較小),需同時(shí)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(bǔ)償型電容器應(yīng)具備100MHz以上高頻中的發(fā)熱特性,因此須在反射較少的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。
 
電容器發(fā)熱量計(jì)算
隨著電子設(shè)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(fā)熱雖對(duì)設(shè)備溫度的上升有重要影響,
 
但電容器通過(guò)大電流的用途(開(kāi)關(guān)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(fā)熱因素?zé)o法忽視。因此應(yīng)在不影響電容器可靠性的范圍內(nèi)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(shí)際的電容器模型包括電極的電阻因素(等效串聯(lián)電阻ESR)、電介質(zhì)的絕緣電阻(IR)、電極電感因素(等效串聯(lián)電阻),具體可用下圖中的等效電路表示。

 

  

 
交流電流通過(guò)電容器時(shí),會(huì)因電容器的電阻成分(ESR),產(chǎn)生下式中所示的功率消耗Pe,導(dǎo)致電容器發(fā)熱。

Pe=I2?ESR=Qh

其中:
Pe:電容器消耗的功率[W]。
I:流過(guò)電容器的電流[Arms]。

Qh:?jiǎn)挝粫r(shí)間的發(fā)熱量[J/s]。


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