电容器的交流额定电压是多少？

我认为唯一重要的是电容器两端的绝对电压会击穿电介质，但是有些电容器的AC额定值也是如此。这是什么意思？为什么值会在不同的频率下变化？

我看到Vrms的与频率曲线图，该公式

• $V_{rating} \geq {1 \over k} \cdot V_{PP} + |V_{min}|$

等等，但我不确定我是否理解。

如果电容器将直流和交流都叠加在一起，您如何评价？例如，如果我要在一个33 nF电容器上平均施加200 VDC，而叠加的70 kHz AC波形偶尔会达到1200 Vpp（所以424 Vrms，200 + 600 = 800 Vmax和200-600 = -400 Vmin ），那么DC和AC额定值又需要什么？

摘要

根据“ 脉冲应用电容器的选择”中的准则，
所需的额定电压可能令人惊讶和烦恼。

• 电容器额定电压=直流电压+交流分量/ Kfactor。

• Kfactor取决于频率且<=1。根据此图表的值（来自以上参考）。
  在70 Khz K〜= 0.35时，交流电压分量乘以1 / 0.35 = 2.9！

• 对于聚丙烯，K ~~ = 1.16-0.16 x log（f）
  （数值正确，公式已更正）。（以10为底的对数）-对于10HZ <f <1 MHz。
  （根据下面的图表经验得出）

例如，
以1 MHz乘以
100 KHz的任何AC分量x〜= 5 乘以
10 KHz的任何AC分量x〜= 3 乘以任何AC分量x〜= 2

对于此特定示例

• 70 kHz时的Kf〜= 0.35
• V有效= Vdc +（Vpeak-Vdc）/ kf
• = 200 +（800-200）/0.35 =〜2000伏特电容器！

尽管值得注意的是，在100 HZ时，比例因子已降至直流电容值的80％，这更适用于脉冲应用或非常高频率的AC（您的示例就是这种情况）。

您提供的示例图适用于聚丙烯薄膜电介质。
这些数值将随电介质类型而变化。

给出的原因是膜的介电强度随频率增加而降低。

• 其原因背后的解释（并不一定要应用该公式）开始进入深层的魔术和奥术物理性质，但似乎与耗散因数随频率增加以及内部电晕放电随频率增加的可能性有关。材料的厚度增加（或“有效厚度”随频率增加）。

  这个有趣的（或无聊的，取决于个人的兴趣）记录了
  Mylar膜-来自Dupont Teijin的产品信息，提供了一些有关聚酯/ Mylar的见解，可以预期它们普遍适用于其他塑料。图8显示了随频率增加的耗散因数（因此降低了施加电压和电晕放电的电阻）

公式的应用比理解原因容易。

（a）解决方案：
+ ve DC电压和
+ ve前进脉冲
或添加AC以使Vmin> = 0V。

这适用于具有（例如+ ve）DC偏移和添加的+ ve去向脉冲或DFC的电容器，该脉冲具有添加的AC波形，使得V始终> 0
。电压参见下面的（b）。

• 根据频率计算ak乘数。
  从表K <=1。
  这是波形AC部分的降额因数。

• 计算最小电压= Vmin

• 计算Vpp = Vmax-Vmin。

• 计算交流分量的有效电压

  Vac有效= Vpp / k。
  （Wghich将始终> = Vpp）

• 添加直流和交流值

  Veffective = Vdc_applies + Vac = Vdc_applied + Vpp / k。

  QED。

（b）Vdc + Vac的解决方案，使组合波形在每个周期仍两次穿过0v

• Vmin = 0

• Vpp = Vpeak [[= VAC_peak_to_peak / 2 + Vdc]]

• 如上从表中获取k。

• Veffective = Vpp / k。

在您的示例情况下，（a）适用。

Vdc = 200V
您报告说Vmax = 800V，所以Vpp =（Vmax-200）=（800-200）= 600v。
根据参考的WIMA文档计算K。

70 kHz时的K =〜= 0.35

效能= 200 + 600 / 0.35 = 1914v

需要2 kV电容器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

电容器具有可以承受的最大电压，但也可以承受最大电流。通常将其称为纹波电流规格。由于重要的是电流，因此也可以表示为特定频率下的最大交流电压。

在您的情况下，电容器上将有一个1200V pp pp 70 kHz正弦波。该信号的最快变化率是过零，即600V * 2 * Pi * 70kHz = 264 V / µs。流经电容器的电流为dV / dt *C。以1 µF为例。264 V / µs * 1µF = 264安培峰值，187安培RMS，这是电容必须能够承受的纹波电流。