ElectroDesignForgeElectroDesignForge

Kalkulator kondensatorów szeregowych i równoległych

Zbuduj baterię kondensatorów, sprawdź idealny rozkład napięć i zgromadzoną energię oraz dopasuj ją do wartości docelowej za pomocą jednego dodatkowego kondensatora.

Kondensatory3/8
C1
C2
C3
V112 VC1100 nFC2220 nFC3470 nFCeq = 59.977 nF

Równania

1Ceq=1C1+1C2+⋯+1Cn\dfrac{1}{C_{eq}}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+\cdots+\dfrac{1}{C_n}
Q=CeqVQ=C_{eq}V
E=12CeqV2E=\dfrac{1}{2}C_{eq}V^2
Pojemność zastępcza59.977 nF
Całkowity ładunek719.722 nC
Zgromadzona energia4.318 µJ
Minimum Pojemność zastępcza53.979 nF
Maksimum Pojemność zastępcza65.974 nF

Skrajna pojemność zastępcza, gdy każdy kondensator ma tolerancję 10%.

Napięcie i energia każdego kondensatoraNajmniejszy kondensator w połączeniu szeregowym ma największe napięcie
KondensatorNapięcieUdział w napięciuŁadunekEnergia
C1 · 100 nF7.197 V59.977%719.722 nC2.59 µJ
C2 · 220 nF3.271 V27.262%719.722 nC1.177 µJ
C3 · 470 nF1.531 V12.761%719.722 nC551.063 nJ

Podaj żądaną pojemność zastępczą. Narzędzie znajdzie dokładną i najbliższą wartość z szeregu E dla jednego dodanego kondensatora.

Obecny błąd-94.002%
Dodaj równolegle940.023 nF
Wartość praktyczna (E24)910 nF
Oczekiwana wartość zastępcza969.977 nF

Wyniki zakładają idealne, początkowo nienaładowane kondensatory przy napięciu DC. Przed wdrożeniem sprawdź napięcie znamionowe, utratę pojemności dielektryka przy polaryzacji DC, biegunowość, prąd upływu, ESR, temperaturę, rezystory wyrównawcze i energię w stanie awaryjnym.

Przewodnik po sieci

Połącz kondensatory bez utraty zapasu napięciowego

Kondensatory połączone równolegle zwiększają zdolność magazynowania ładunku; połączone szeregowo zmniejszają pojemność zastępczą, ale mogą podzielić wysokie napięcie. Sama pojemność nominalna nie wystarcza: sprawdź napięcie rzeczywiście występujące na każdym elemencie.

Metoda i założenia

W połączeniu równoległym pojemności się dodają i każdy kondensator ma pełne przyłożone napięcie. W szeregowym odwrotność pojemności zastępczej jest sumą odwrotności; ładunek na każdym kondensatorze jest taki sam, a napięcie dzieli się odwrotnie proporcjonalnie do pojemności. Narzędzie pokazuje też Q = C·V oraz E = ½·C·V².

Dane wejściowe do sprawdzenia

Topologia i przyłożone napięcie

Wybierz połączenie odpowiadające rzeczywistemu układowi na PCB. W szeregu najmniejszy kondensator ma w idealnym modelu największy udział napięcia. Równolegle każdy element musi wytrzymać pełne przyłożone napięcie.

Pojemność efektywna i tolerancja

Użyj pojemności dostępnej przy planowanym napięciu, temperaturze i wieku elementu. Kondensatory MLCC mogą znacznie tracić pojemność przy polaryzacji napięciem stałym; sprawdź także różnice prądów upływu w połączeniu szeregowym.

Zalecany przebieg pracy

  1. 1Podaj wartości elementów i maksymalne napięcie, które może rzeczywiście pojawić się na sieci.
  2. 2Porównaj równoważną pojemność, ładunek i energię z wymaganiami funkcjonalnymi.
  3. 3Przed wyborem połączenia sprawdź napięcie na każdym kondensatorze, jego tolerancję, zmniejszenie dopuszczalnych parametrów oraz wyrównanie napięć.

Przykład kontrolny

Przy 1 µF i 2 µF oraz napięciu 12 V połączenie szeregowe daje 0,667 µF, 8 µC i 48 µJ. W idealnym modelu napięcia wynoszą 8 V na 1 µF i 4 V na 2 µF. Równolegle pojemność wynosi 3 µF, zgromadzona energia 216 µJ, a każdy kondensator ma 12 V.

Ograniczenia, o których warto pamiętać

Model jest idealny i statyczny. Nie symuluje ESR/ESL, prądu rozruchowego, absorpcji dielektrycznej, prądu upływu ani ładunku początkowego. Te zjawiska mogą znacznie zaburzyć podział napięcia w szeregu lub zmienić zachowanie przy wysokiej częstotliwości.

Częste pytania

Czy napięcie zawsze dzieli się równo?

Nie. W idealnym modelu napięcie dzieli się równo tylko przy faktycznie jednakowych pojemnościach. Tolerancja, prąd upływu, polaryzacja DC i historia ładowania przesuwają punkt środkowy; mogą być potrzebne rezystory wyrównawcze lub szczegółowa analiza.

Po co łączyć kilka kondensatorów równolegle?

Można w ten sposób uzyskać dokładną pojemność, podzielić prąd tętnień lub poprawić charakterystykę częstotliwościową dzięki różnym technologiom. Sprawdź ESR, ESL, prąd tętnień i napięcie znamionowe każdego elementu.

Materiały źródłowe

  • Podstawa metody: Q = C·V, energia elektrostatyczna E = ½·C·V², szeregi wartości normowych IEC 60063 i karty katalogowe wybranych kondensatorów.

Oryginalny materiał edukacyjny, sprawdzony pod kątem poprawności technicznej 20 sierpnia 2026. Przed uruchomieniem lub produkcją zweryfikuj karty katalogowe, obowiązujące normy i projekt.