电容在新能源汽车电子元件中的应用

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电容是一种表征电子元件储存电荷能力的物理量，也称为电容量，一般使用字母C表示。它是一种储存电的容器，主要功能是充电和放电，能比电池更快地完成充电与放电，比电池具有更高的效率。

一、新能源汽车电路中常见的电容

新能源汽车电路中常见的电容器有铝电解电容器、钽电解电容器、纸介电容器、聚苯乙烯电容器、聚丙乙烯电容器、独石电容器、超小型电容器、云母电容器、独石电容器、超小型电容器、云母电容器、瓷介微调电容器、薄膜可变电容器、聚丙乙烯电容、安规电容等。

不同类型的电容器在汽车电路中发挥着不同的作用，如储能、滤波、旁路、耦合、隔直、温度补偿等。在实际应用中，需要根据具体电路需求选择合适类型和规格的电容器。

二、电容容量读数

电容容量的读取方法有以下几种：

数字计数法：一般是3位数字，比如104，最左边的第一位和中间的一位数字是有效数字，最右边的一位数字是表示倍数，也就是10的多少次方。如果没有标明单位，一般默认是pF，如104表示100000pF。

直标法：用数字以及单位直接标出来，比如1000uF。

色标法：用色环的方法表示，位置靠近正极引出线的根部，单位一般为pf。将电容放立起，从上往下，第一条条4代表示第一位有效数值，第二条表示第二位有效数值，第三条表示被称，第四条表示允许的偏差。

文字符号法：用数字和文字符号组合起来读数的一种方法，例如3n3表示3.3nF，p47表示4.7pF，3p0表示3pF等。文字符号表示其电容量的单位，p、n、u、m、F等。

三、电容的特性

储能能力：电容可以在两个电极之间储存电荷，具有储能能力。当电容处于充电状态时，正电荷聚集在一个电极上，负电荷聚集在另一个电极上形成电场，这样的电场能够储存电能。

变电压：当给电容施加恒定的电流进行充电或放电时，电容的电压会随时间线性地变化，这意味着电容器在恒定电流下具有变电压的特性。

能量的释放和吸收：电容可以通过释放储存的电能向电路输出能量。当电容放电时，储存的电荷会流回电源电路，或被用于驱动负载。此外电容也可以吸收电路中的能量，将其储存为电荷，并在需要时释放。

阻碍直流电流：通过电容对直流电流具有阻抗，即它们在直流电路中表现为开路。电容可以将正电荷积累在一个极板上，而负电荷积累在另一个极板上，导致电场形成，使得直流电流无法通过。

相位延迟：电容在交流电路中会引起信号的相位延迟。对于正弦波信号，电容器的电压滞后于电流，引起相位差。该特性在电路中用于相位补偿和滤波。

四、电容容抗

容抗是电容对交流电的阻碍作用，用字母表示Xc。在交流电路中，电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，这种阻碍作用称为容抗。

电容容量一定时，容抗的大小与频率成反比，频率越高，容抗越小。其计算公式为，f其中HZ为频率，c为电容容量。

电容容抗具体应用如下：

降压：利用电容的容抗对电路进行降压，让小灯泡正好工作在10伏的电压下。

延时：从电压的10%充电到90%，需要的时间是2.2倍的RC。如果想要高电频有一个小小的延时，就可以利用RC延时电路，通过选取合适的RC值就能实现想要的延时。

耦合：电容滤除了直流成分，而让交流信号传递给后继电路，此时实践的就是耦合的作用，能通过耦合电容的是有用的信号。

旁路：旁路电容和耦合电容非常相似，旁路电容滤除的是高频的交流信号。

五、电容内部等效电路

电容的等效电路是由电阻、电感和理想电容串联而成的。等效阻抗会随着信号频率的变化而变化，当信号频率小于谐振频率时，电容呈现容性；当信号频率大于谐振频率时，电容呈现感性。

在高频滤波或信号回流的应用中，电容应工作在容性条件下，因为电感会对高频信号产生阻碍作用。常用的数字芯片信号频率基本上都是在10MHz以下，因此，芯片电源引脚常用的电容经验值为100nF，用于滤波或信号回流。如果芯片信号频率较高，可以选择容值较小的电容。

六、电容的测量方法

万用表测量法：将万用表调至欧姆档的乘以1k档位，用表笔将电容短接进行放电，然后将黑表笔接正极，观察表盘读数，充电后马上放电，当读数稳定后即为漏电阻值。接着将电容引脚反过来，再次进行测量，两次测量后指针越接近无穷大，说明电容的绝缘性能越好。

数字电桥测量法：将测试频率调至100赫兹，通过观察数值判断电容的好坏。

蜂鸣器档测量法：将万用表打到蜂鸣器档，用表笔测量电容，此时蜂鸣器发出声音并且阻值恢复到无穷大，然后反过来再测量，同样也是蜂鸣器发出声音，阻值恢复到无穷大。这个方法只能测量电容的充放电特性，不能测量出它的容量。

晶体管检测仪测量法：测量之前可以对小容量电容进行短接放电处理，然后将电容插入检测窗口，锁紧拨杆，点击OK直接测量

七、电容为什么会爆炸

新能源汽车电容爆炸的原因可能有以下几种：

1、将电容的正极接到它的负极上，电池的负极接到它的正极上，使电容处于短路状态，会导致电容爆炸。

2、电路过压，会导致电解电容炸掉，电解液进入壳体内部。

八、电容应用

倍压整流

继电器自举

软启动电容

来源：电车牛