电容并串联容量及耐压计算

电容器的串并联计算，假冒伪劣电容剖析前几天修好了一台电动机，试机时发现启动不迅速，拿电容表测量了一下电容容量＝０，电容损坏了，外观好好的，买来没有多长时间，怎么就坏了呢？决定拆开来看一看，遇上了假冒伪劣产品了：设计制造这个电容的＂工程师＂可能具备大约高中的物理知识，了解电容串并联的一些公式，但是没有深入学习，用错了地方，估计还庆幸自己发明了＂专利＂呢。首先普及一下电容的串并联知识吧：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，而且有很多不负责任的“专家”写的书是存在错误的。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。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（而有的不负责任的书上讲是的，骗人啊！）。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串联耐压公式的推导：基本理论：1、容抗fcXC21；2、串联分压和容抗成正比；3、分压值不能超过耐压值记u1,u2为电容C1，C2的分压值，U1，U2为电容C1，C2的耐压值1211fcXC，2212fcXC，由2121CCXXuu得：1221CCuu，121212121UCCuUuCCu，所以2121max2,minUUCCu同理：1212max1,minUUCCu所以：12122121max2max1,min,minUUCCUUCCuuU串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，有“专家”说低电压时容量相加，那是指电压多低呢？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、电解电容反极性串联：这是本文的重点！这就是本文开头所拍照片的假冒伪劣电容器。有“专家”说：这样就可以造出无极性的大容量电容器，对吗？还是在电压足够低的情况之下说的吧？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。5、有更聪明的专家指出，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？如果是电动机启动电容应急，到可以采用5的方法，但是要及时购买合格的专用电容换上。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。