커패시터 에너지 및 충전 계산기
전원 공급 장치 설계를 위한 커패시터의 에너지 저장, 충전 및 전류 계산
공식
E = ½CV², Q = CV, I_avg = Q/t
참고: Horowitz & Hill, The Art of Electronics
작동 방식
커패시터는 정전기장에 전기 에너지를 저장하는 기본 전자 부품입니다.커패시터에 저장된 에너지는 E = ½CV²와 Q = CV라는 두 가지 기본 방정식에 의해 결정됩니다. 여기서 E는 저장된 에너지, C는 커패시턴스, V는 전압, Q는 전하를 나타냅니다.이러한 방정식을 통해 에너지 저장이 전압에 따라 2차적으로 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 전압이 조금만 증가하면 저장된 에너지가 크게 향상될 수 있습니다.패럿 단위로 측정한 커패시턴스는 전하를 저장하는 커패시터의 능력을 나타냅니다.커패시턴스 값이 높을수록 에너지 저장 용량이 커지므로 전원 공급 장치 설계, 에너지 버퍼링, 필터링 및 타이밍 회로 애플리케이션에서 커패시터가 중요합니다.
계산 예제
실용적인 팁
- ✓항상 전압 정격이 예상 회로 전압보다 20-50% 높은 커패시터를 선택하십시오.
- ✓고전류 애플리케이션에 저 ESR 커패시터 사용
- ✓에너지가 중요한 설계의 온도 계수 고려
- ✓고에너지 저장 커패시터에 적절한 냉각 구현
흔한 실수
- ✗커패시터 전압 등급 간과
- ✗커패시터 등가 직렬 저항 (ESR) 무시
- ✗선형 에너지 저장 관계 가정
- ✗커패시터 누설 전류 무시
자주 묻는 질문
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