電容容量計算器

輸入計算

計算模式 Charge & Voltage (C = Q/V) Ripple Smoothing (C = I/(f × Vripple))

電荷 Q（庫侖）

電壓 V（伏特）

負載電流 I（安培）

漣波頻率 f（赫茲）

容許漣波電壓（伏特）

結果

所需電容值

2,000

微法（µF）

以法拉（F）表示	0.002 F
以微法（µF）表示	2,000 µF
以奈法（nF）表示	2,000,000 nF

這個計算器能做什麼

電容容量計算器可協助你在兩種常見的工程情境中，挑選合適的電容值：一是在指定電壓下儲存已知電荷量，二是用來平滑直流電源的漣波電壓。輸入你的數值後，工具會以法拉（F）、微法（µF）與奈法（nF）三種單位回傳所需的電容值。

使用方式

先選擇模式。在電荷與電壓模式中，輸入電荷 Q（單位：庫侖）與電壓 V（單位：伏特）。在漣波濾波模式中，輸入負載電流 I（安培）、漣波頻率 f（赫茲；50 Hz 市電的全波整流為 100 Hz，60 Hz 市電則為 120 Hz），以及你可容許的最大漣波電壓。接著從醒目的結果框與下方的換算表讀取答案即可。

公式說明

電容值的定義為 $$C = \frac{\text{Charge }Q\text{ (C)}}{\text{Voltage }V\text{ (V)}}$$：也就是電容所儲存的電荷除以兩端的電壓，單位為法拉。至於濾波電容，我們採用近似式 $$C = \frac{\text{Current }I\text{ (A)}}{\text{Frequency }f\text{ (Hz)} \times \text{Ripple }V\text{ (V)}}$$。這個式子來自一個觀念：在電壓被容許下降 \(V_{ripple}\) 的期間內，電容必須在大約一個漣波週期（\(1/f\)）裡持續供應負載電流 I。

電容將儲存的電荷 Q 與極板間的電壓 V 聯繫起來（\(C = Q/V\)）。

實際範例

假設一個 1 A 的負載，接在 50 Hz 全波整流電源上（f = 100 Hz），可容許的漣波為 1 V，則所需電容為 $$C = \frac{1}{100 \times 1} = 0.01\ \text{F} = 10{,}000\ \text{µF}$$建議選用稍大一級的標準值，以預留容差與老化造成的餘裕。

平滑電容可減小漣波電壓；電容越大，V漣波越小。

常見問題

漣波頻率該填多少？全波橋式整流會把市電頻率加倍，所以 50 Hz 市電請用 100 Hz，60 Hz 市電請用 120 Hz。半波整流則直接使用市電本身的頻率。

為什麼算出來的電容值這麼大？濾波電容之所以體積龐大，是因為它必須在數毫秒內輸出實際電流。對於安培等級的負載而言，數萬微法是相當正常的。

需要多少耐壓規格？請選用遠高於峰值直流電壓的電容——為了可靠度，建議至少為工作電壓的 1.25 至 1.5 倍。