電容器的DF值計算方法

電容器工作時因發(fā)熱而消耗能量的大小，如何來衡量?

作為衡量電容器品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一，它就是電容損耗因數(shù)dissipation factor(DF)，有時也叫D值，一般用損耗角正切tanδ表示。

由于電容器損耗的存在，使加在電容器上的正弦交流電壓，與通過電容器的電流之間的相位差不是π/2 ，而是稍小于π/2 ，形成了偏離角δ。δ稱為電容器的損耗角，如圖所示

電容損耗角

D=tanδ=有功功率/無功功率=電容損耗功率/儲存功率=R/|X|，R表示電容阻抗Z的實部，|X|表示虛部。

理想電容，相位角是π/2，阻抗Z為1/jωc，由于實部為0，所以tanδ = 0.

可電容實際還存在著寄生參數(shù)，如圖所示

實際電容等效圖

所以實際電容阻抗為

DF值計算

由于漏電阻Rp的阻抗一般都比較大，當(dāng)Rp無窮大或>>L(ESL)、Rs (ESR)和C的容抗時可以忽略，得到

忽略漏電阻影響簡化公式

如果信號頻率遠遠小于電容自諧振頻率，則Xc >>XL , 即X L 可以忽略，則公式進一步簡化

忽略ESL影響簡化公式

因此ESR、ESL 和漏電阻都影響著D值。D值越小，電容損耗越小,電容質(zhì)量越好。要減小D值，就需要選擇ESR較小的電容。

DF值還決定著另一個參數(shù)Q(品質(zhì)因素)。Q值用來表示高頻領(lǐng)域電容器性能的指標(biāo)。而

D = tanδ=1/Q 則 Q = 1/D ，Q值與D值之間互為倒數(shù)關(guān)系。

Q值愈大 , 表示該電容組成的電路或網(wǎng)絡(luò)的選擇性愈佳;

Q值越高，損耗越小，效率越高;

Q值越高，諧振器的頻率穩(wěn)定度就越高，就能夠更準(zhǔn)確。

反而言之，就要求高頻領(lǐng)域所使用電容的D值要小。

那么如何獲得電容器的DF值?

一般電容廠家提供的datasheet都能查到所生產(chǎn)電容的DF值。

另外可以用到LCR電橋測量，就能輕易測量出某個電容器的DF值。