电容器的DF值计算方法

电容器工作时因发热而消耗能量的大小，如何来衡量?

作为衡量电容器品质优劣的重要指标之一，它就是电容损耗因数dissipation factor(DF)，有时也叫D值，一般用损耗角正切tanδ表示。

由于电容器损耗的存在，使加在电容器上的正弦交流电压，与通过电容器的电流之间的相位差不是π/2 ，而是稍小于π/2 ，形成了偏离角δ。δ称为电容器的损耗角，如图所示

电容损耗角

D=tanδ=有功功率/无功功率=电容损耗功率/储存功率=R/|X|，R表示电容阻抗Z的实部，|X|表示虚部。

理想电容，相位角是π/2，阻抗Z为1/jωc，由于实部为0，所以tanδ = 0.

可电容实际还存在着寄生参数，如图所示

 

实际电容等效图

所以实际电容阻抗为

DF值计算

由于漏电阻Rp的阻抗一般都比较大，当Rp无穷大或>>L(ESL)、Rs (ESR)和C的容抗时可以忽略，得到

忽略漏电阻影响简化公式

如果信号频率远远小于电容自谐振频率，则Xc >>XL , 即X L 可以忽略，则公式进一步简化

忽略ESL影响简化公式

因此ESR、ESL 和漏电阻都影响着D值。D值越小，电容损耗越小,电容质量越好。要减小D值，就需要选择ESR较小的电容。

DF值还决定着另一个参数Q(品质因素)。Q值用来表示高频领域电容器性能的指标。而

D = tanδ=1/Q 则 Q = 1/D ，Q值与D值之间互为倒数关系。

Q值愈大 , 表示该电容组成的电路或网络的选择性愈佳;

Q值越高，损耗越小，效率越高;

Q值越高，谐振器的频率稳定度就越高，就能够更准确。

反而言之，就要求高频领域所使用电容的D值要小。

那么如何获得电容器的DF值?

一般电容厂家提供的datasheet都能查到所生产电容的DF值。

另外可以用到LCR电桥测量，就能轻易测量出某个电容器的DF值。