电容的常见问题:纹波电流和绝缘电阻

可接受纹波电流是如何测量的?

对于如何测量可接受的纹波电流,是没有任何行业标准。TDK 对纹波电流做出规定,由纹波电流造成的MLCC,将MLCC的温度上升控制在20°C及以下。实际上,通过测定MLCC的ESR与热电阻值,将会间接对温度上升进行估算。只要流经纹波电流,焦耳热会使MLCC不断发热,同时MLCC表面也会不断进行散热。而温度上升值则取决于发热及散热之间的平衡。MLCC的温度会因为电力损耗导致的发热而上升,但散热量也会增加,因此原则上可在某一点停止其温度上升。单位时间内产生的热量与温度升高的比值称为热电阻,而且如果MLCC外壳尺寸和材料相同,它们将具有相同的热电阻。因此,如果ESR已知,则可以计算单位时间内的功耗,将该值与热电阻相乘便能够得出温度上升值。使用该方法计算出温度上升在20°C的纹波电流,并将其作为可接受纹波电流。

如何测量电容的绝缘电阻?

绝缘电阻(Insulation Resistance,IR)是电容介质材料阻挡漏电流的能力。它是电介质材料本身的电阻。绝缘电阻可通过漏电流来测量。知道了漏电流和外加电压,即可根据欧姆定律计算绝缘电阻。测量漏电流有两种基本方式。方法一,电流表与电容和电压源串联(见图1)。

方法二,将电压表与电阻并联,然后与电容和电压源串联(见图2)。

第一种方法通常适用于1uF以下的电容。低电容的电容具有低漏电流,因此低电流电流表可以准确测量电流。如果漏电流很大,由于充电电容器的噪声和不稳定性,电流表则无法准确测量。因此,第二种方法应适用于高容量电容。

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图1: 电流表与电容串联

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图2:电压表并联电阻后串联电容

以上内容和图片源自TDK的FAQ:

英文原文链接: Capacitor FAQs: Ripple Current & Insulation Resistance