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电解电容高频性能的测量尝试与分析

索杨军

2000年6月3日~8月1日起草

2001年7月20日修改

按：本文曾寄往《家电维修》杂志社，回信（现仍保存）反应很好且决定发表，但因特殊

原因发生变故，未能如愿以偿。

在彩电维修中，许多故障是由电容的高频性能下降引起的。这些故障电容多数外观良好，

用指针万用表测其充放电正常且不漏电，用数字电容表测其容量也正常，因而往往使人错判，

维修误入歧途，只有通过代换才能真相大白。

电容的高频性能能否直观有效地测量呢？笔者进行了尝试，测量仪器选用CM-8601A数

字电容表和COS5041CH示波器。将示波器置于直流耦合方式，探头针接电容表正表笔，探

头地接电容表负表笔。被测电容为三洋80P开关电源的脉宽调制故障电容C314(47μF／50V)

和同规格的正常电容。将电容表置于2000μF档，测得的正常电容和故障电容波形分别示于

图1的【a】和【b】。由图1可见两者有明显差别：在波形剧变处，故障电容从0.6V充电至

1.5V，或从2.6V放电至1.8V几乎不需要时间。之所以说不需要时间，是因为这两段波形轨

迹在示波器上因速度太快而看不见，这表明在此瞬间故障电容的容量几乎为零。由于波形发

生剧变的瞬间，频率最高，所以称故障电容的高频性能下降是科学的。

LN

KLMN四角不光滑

KM

【a】

2.6V

LN

1.5V1.8VKLMN四角看不见

KM

0.6V

【b】

图1（频率8Hz，占空系数50%，幅度2.0VP-P）

为了模拟故障电容，在正常电容上先后两次分别串接一个合适的电感或低阻值电位器，

并进行了同样的测试。结果表明，串接电感的波形因有尖刺而实验失败，串接电位器实验成

功。当调至16Ω时，测得的波形与图1(b)相同。至此终于搞清楚，所谓的高频性能下降，是

因为电容的内电阻增大。

1

现在有几个问题值得探讨。

1.小小的16Ω电阻竟能使47μF电容在高频下容量降为零吗？

221/2

一个电阻R与一个电容C的串联电路阻抗|Z|＝（R+1/（2πfC）），在频率f很高时，

电容的容抗可忽略，此时电阻反而起主导作用，而该电阻对高频信号的阻抗仅仅相当于极小

电容的阻抗(不考虑相位)。请参阅以下的计算：

设高频信号的频率为50KHz，则47μF理想电容的容抗为：

XC＝1／(2πfC)

3-6

＝1／(2×3.14×50×10×47×10)

≈0.068Ω(非常小，可忽略)

该电容与16Ω电阻串联后阻抗为：

221/2221/2

Z＝（R＋XC）≈（16＋0.068）≈16.000Ω(千分位为零，非常趋近于16Ω)

这16Ω的阻抗Z在50KHz时相当于多大电容C的阻抗XC呢？C的容量为：

C