电容怎么算 电容的保持时间计算公式

href="/">电容的核心作用是储能。

在电源设计中，有时候需要堆砌电容来实现某种目的。那么怎么计算电容的保持时间呢？看完电子元器件采购平台这篇文章你就知道了。

1. 应付负载的瞬态大电流的需求（Inrush Current）；

图1. 负载的瞬态电流示意

2. 延缓输出电压的保持时间为负载做好掉电备份争取时间。

图2. 输出电压保持示意

应付负载端的瞬态大电流，最简单的方法是选择带载能力较大的电源模块，也就是说电源的最大输出电流能力需要大于瞬态电流的峰值。

当然，这也是最不经济的方法，你不得不为瞬态电流而买单。

如果，瞬态电流持续时间很短（《1ms），则不建议增大电源模块的带载能力而是增大输出电容的容值。

如图3所示，

做了简单的仿真。470uF的电容，初始电压为7V，以500mA恒流进行放电，电容电压下降至5V，所需时间约为2ms。

图3. 使用恒流源对电容电压的保持时间的仿真

考虑到实际的负载不是恒流源一般理想电容怎么算，使用10 欧姆电阻进行模拟，如图4。负载电流随时间的推移而变化（700mA@7V~500mA@5V）。

仿真所得电容的保持时间约为1.8 ms，结果与恒流源模拟结果基本一致。

图4. 使用电阻对电容电压的保持时间的仿真

输入掉电过程中电容怎么算，输出电压延缓跌落，输入保持的分析与上述类似。两者的共同点是都需要涉及计算电容的电压保持时间的计算。

计算公式的推导以电容的储能为基准：

电容：C=Q/U

电量：Q=I*t

功率：P=U*I=Q*U/I

能量：E=P*T=Q*V

电容的起始电压：Vcc_normal

负载的最低工作电压：Vcc_min

电容放电时间计算：

C=（Vcc_normal+Vcc_min）*I*t/（Vcc_normal^2-Vcc_min^2）

t=C*（Vcc_normal^2-Vcc_min^2）/［（Vcc_normal+Vcc_min）*I］

将图3的案例带入计算公式，计算结果与仿真结果接近

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