有关电容器的串并联后的额定电压解读

Allevi

有关电容器的串并联后的额定电压解读

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工具书上讲到了电容的串联及并联，但是要注意那是针对无极性电容而言。

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这个例题来自一本还不错的教科书。

答案是算对了。但是，不符合解决工程问题的思路。因果关系。

第一、没有讲述足够的原因，例如电荷守恒定律，电容串联之后，连个电容的电量 相同。

第二、我们的结果是要，两个电容串联之后分压，这两个分压不超过额定电压。所以我们需要去计算分压，然后 对比额定电压。

而不是把题目当做一个数学题，只做数学计算，而忽略了物理和工程的意义。

先做简单的计算：电容并联

公式：Ｃ并＝Ｃ1＋Ｃ2，耐压值为Ｃ1，Ｃ2的耐压值中较小的U=Min{U1，U2}。

例如：Ｃ1:20uf，250v；C2:30uf，450v，则C并=C1+C2=20uf+30uf=50uf，耐压值U=Min{250v，450v}=250v。

耐压值选择值小的那个，然后再做降额即可。

电容串联：

公式：1/C串=1/C1+1/C2，即Ｃ串＝Ｃ1*C2/(C1+C2)，耐压值Ｕ＝Min{C2*U2/C1，U1} +Min{C1*U1/C2，U2},耐压值并不等于两个电容的耐压值之和。

例如：Ｃ1:20uf，250v；C2:30uf，250v。则串联电容量好计算：Ｃ串＝Ｃ1*C2/(C1+C2)＝20*30/(20+30)=12uf，

注意：耐压值U=250v+250v=500v (×)，这种计算是错误的。

简单分析：由于两个电容容量不同，容抗就不同，分压也就不同，假如串联后施加500v电压，则会有一个分压低于250v，就会有一个分压超过250v，超过了其耐压值，故串联耐压要低于500v。

正确公式：耐压值Ｕ＝Min{C2*U2/C1，U1} +Min{C1*U1/C2，U2}

=Min{30*250/20,250}+Min{20*250/30,250}=416.7V

这时：电容C1的分压为Min{30*250/20,250}= Min{375,250}=250v

电容C2的分压为Min{20*250/30,250}= Min{166.7,250}=116.7v

下文为推导过程：

上述是无极性电容的串联、并联容量和耐压计算。而对于有极性的电解电容，则不是简单地套用上述计算方法，而有四中情况：

1、电解电容同极性并联：此时电容的并联容量和耐压值公式仍然适用。

２、电解电容反极性并联：此时因为无论如何总存在一个电容处于反向压降状态，不能使用。

3、电解电容同极性串联：此时电容的串联容量和耐压值公式仍然适用。

4、电解电容反极性串：

用电容表测量是对的，在大电流、大功率的情况下是不能使用的，或者是寿命很短的。因为有一个电容处于反接状态，漏电流会逐渐增大，电极板会逐渐被腐蚀，这样的电容能行吗？而且由于存在一个电容反接，其耐压值为0，串联后的耐压值也最多等于正向接通的电容的耐压值，不能适用串联耐压公式，更不能简单地相加了。

如果，我们没有足够大容量的无极性电容，也没有足够耐压的有极性的电容。

采用下图改进，可以增加寿命，这个是有道理的。能增加寿命，但是总会有一个电容处于反向压降，虽然电压不高（二极管压降），但是电解电容会没有影响吗？我们需要评估电容反向时间的寿命折损。

而且别忘了耐压不是两个电容的耐压值之和，而只能取较小的耐压值。

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