电容充放电能耗计算器
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电容充电 / 放电的能量账：电源输出、电容储能变化、电阻 / 回路损耗、充电效率，以及重复频率下的平均功率。
要点速览
电容充放电能耗计算器：电容充电 / 放电的能量账：电源输出、电容储能变化、电阻 / 回路损耗、充电效率，以及重复频率下的平均功率。 计算公式：ΔQ = C·(V1−V0) ｜ ΔE = ½C(V1²−V0²) ｜ 充电 E源 = Vs·ΔQ ｜ E损 = E源 − ΔE。 在 DD-CAT IDE 在线工具页填写参数即可即时得到结果，并同步显示随参数联动的计算模型示意图。 恒压源经电阻给电容充电时，电源输出能量 = Vs·C·ΔV，电容储能只增加 ½C(V1²−V0²)，差值全部损耗在电阻 / 回路中。 从 0V 充满到 Vs 的经典结论：电源输出 C·Vs²，电容储存 ½C·Vs²，损耗 ½C·Vs²，充电效率最高 50%。从非零电压继续充电效率会高于 50%。
参数输入
ΔQ = C·(V1−V0) ｜ ΔE = ½C(V1²−V0²) ｜ 充电 E源 = Vs·ΔQ ｜ E损 = E源 − ΔE计算模型示意（随参数联动）
| 充电电荷量 ΔQ | 12 mC | C·(V1−V0) |
| 初始储能 E0 | 0 J | ½·C·V0² |
| 终止储能 E1 | 72 mJ | ½·C·V1² |
| 电容储能变化 ΔE | 72 mJ | 电容增加的储能 |
| 电源输出能量 E源 | 144 mJ | Vs·ΔQ（恒压源） |
| 电阻 / 回路损耗 E损 | 72 mJ | E源 − ΔE |
| 充电效率 η | 50.0 % | 从 0 充满时最高只有 50% |
| 完整 0→Vs 充电（参考） | 源 144 mJ ｜ 储能 72 mJ ｜ 损耗 72 mJ | 经典 50% 效率：电源能量一半存进电容，一半耗散 |
⚠ 从 0 充满的经典结论：电源输出 C·Vs²，电容只存 ½C·Vs²，另外 ½C·Vs² 全部损耗在电阻 / 回路中，效率 50%。
工程备注
- 恒压源经电阻给电容充电时，电源输出能量 = Vs·C·ΔV，电容储能只增加 ½C(V1²−V0²)，差值全部损耗在电阻 / 回路中。
- 从 0V 充满到 Vs 的经典结论：电源输出 C·Vs²，电容储存 ½C·Vs²，损耗 ½C·Vs²，充电效率最高 50%。从非零电压继续充电效率会高于 50%。
- 放电时电容储存能量全部释放到负载 / 电阻；若只经过电阻放电，能量全部变成热量，回收能量需要 DC-DC 或能量回馈电路。
- 损耗能量与电阻阻值无关（理想恒压源），但放电 / 充电时间与峰值电流由 R·C 决定；电阻功率要按脉冲能量与重复频率校核。
常见问题
- 电容充放电能耗计算器是做什么的？
- 电容充电 / 放电的能量账：电源输出、电容储能变化、电阻 / 回路损耗、充电效率，以及重复频率下的平均功率。
- 电容充放电能耗计算器的计算公式是什么？
- 核心公式：ΔQ = C·(V1−V0) ｜ ΔE = ½C(V1²−V0²) ｜ 充电 E源 = Vs·ΔQ ｜ E损 = E源 − ΔE。工具会按该公式与所选参数即时给出结果。
- 使用电容充放电能耗计算器有哪些工程注意事项？
- 恒压源经电阻给电容充电时，电源输出能量 = Vs·C·ΔV，电容储能只增加 ½C(V1²−V0²)，差值全部损耗在电阻 / 回路中。 从 0V 充满到 Vs 的经典结论：电源输出 C·Vs²，电容储存 ½C·Vs²，损耗 ½C·Vs²，充电效率最高 50%。从非零电压继续充电效率会高于 50%。 放电时电容储存能量全部释放到负载 / 电阻；若只经过电阻放电，能量全部变成热量，回收能量需要 DC-DC 或能量回馈电路。 损耗能量与电阻阻值无关（理想恒压源），但放电 / 充电时间与峰值电流由 R·C 决定；电阻功率要按脉冲能量与重复频率校核。