太陽能發電 補助價增三成

【經濟日報╱記者何易霖／台北報導】
2009.12.19 03:26 am

台灣太陽能發電補助價格昨（18）日拍板，每度電補助價格比9月公布時高出逾三成，裝設投資報酬率也提升至5.25%。業者樂觀預期，補助價提高有助國內太陽能市場大開，明年就有上看500MW（百萬瓦）的機會。

經濟部次長黃重球表示，參考各方意見後，決議新設系統1到10瓩內，給予裝設補助每瓩5萬元，每度電補助11.1883元，無設備補助的太陽能每度電補助14.6030元。

10瓩以上則無裝設補助，僅給予發電補助，依規模大小，10到500瓩每度電補助12.9722元；500瓩以上，每度電11.1190元。

台灣再生能源法6月中旬三讀通過後，經濟部能源局曾於9月公布太陽能發電補助價格草案，當時對新設系統在1至10瓩內，給予裝設補助5萬元，每度電以8.1243元買回；10瓩以上無裝設補助，每度電以9.027至9.3279元買回。

由於補助價格遠低於業界預期，一度遭業者砲轟是「愈補愈大洞」。能源局之後廣邀產官學界舉行五次審定會和三場公聽會，昨公布調高補助價。

能源局昨天新出爐的電價買回補助，不僅比9月公布的高出甚多，終端用戶裝設投資報酬率也由原訂3%到5%，提升至5.25%。國內太陽能業者對此多表樂觀，預期將引爆本土市場需求。

太陽光電協會主席、宇通董事長蔡進耀昨天表示，新出爐價格「令人欣慰」，雖然相較德國等先進國家投資報酬率約在6%到8%，台灣仍有向上調整空間，但這個價格，已能形成國人採用太陽能發電誘因。

蔡進耀指出，國內不少有意裝置大型太陽能發電的用戶或企業，因為先前補助價格太低而暫時擱置，新的價格能刺激這些潛在用戶出手，預期明年台灣太陽能內需市場上看500MW。

太陽能自動灑水路燈

這是在台中設計博覽會展出的設計，非常的特別，所以跟大家特別介紹一下：
最重要的，是由台灣設計師所創作的概念。(泣)

平常看太多國外的設計，就在想為什麼國內不能有很棒的創意巧思，
終於在台中設計博覽會看到了一些很棒的構想。

投資太陽能板發電

有位朋友分資裝太陽能板發電系統，與台電簽回收合約(因為台電是可以跟你買電回去的，以目前的行情，台電每度電是跟你買14塊左右，必須須是透天且非違建才行)

然而加裝太陽能發電系統可不便宜(這裡講的太陽能發電系統是可以發電、蓄電的裝置，跟過去常看到的太陽能熱水器不同)

以目前的行情，加裝每小時可發電一度的太陽能發電系統約需30萬。

而太陽能發電系統一天可發電幾小時則要看你家的週遭環境條件(屋頂有沒有充分的日照或者被鄰近大樓遮住)，當然南北也有差距(南部當然比較好啦，夏天一天約可發電有效日照4hr)

經濟部能源局配合再生能源發電設備示範獎勵辦法的擬定，已經訂出最新的太陽能光電設備獎勵補助辦法，並已經經濟部確認後公告了(2010/4/30號公告在行政院公報資訊網)！

依據新的獎勵辦法，現在的補助是以十峰瓦發電量的設備為補助單位。
其中比較特別的是，辦法中明定採用非雙面玻璃模組者：補助金額以新臺幣八萬元為上限。

至於採用雙面 玻璃模組者：補助金額則以新臺幣十萬元為上限。

有照片為證：

雖然太陽能板會因為特性每年衰減約0.8%~1%，因為太陽能板是最近這幾年產品，所以目前還沒有完全掛點的。

相信各位看到這裡不免去思考究竟要不要裝設太陽能發電板，我想以目前的情勢看來，電價只會越來越高，以這個角度來看的話，太陽能發電板不但可以儲電，以後甚至還可以賣給台電賺錢，當然是比較好的投資！

但另一方面，太陽能發電板價格也高過薪資數倍，因此雖然政府有補助，但太陽能發電板恐怕仍不是一般大眾的選擇吧！

相關資訊請洽網址：

太陽能發電 補助價增三成【經濟日報╱記者何易霖／台北報導】2009.12.19
http://www.coolloud.org.tw/node/49275

漁塭不養魚！太陽能發電月入3萬

2010年5月19日星期三

屏東縣一些耗水耗電的非法漁塭，以及蓮霧園，在八八風災後，面臨無法復養或枯死的慘境，現在屏東縣政府和業者合作，漁塭及果園要拿來發電，利用業者研發出來的浮動式小型太陽能電廠，不但不怕水淹，以2分半的土地來計算，租金加管理費，農漁民一個月可以輕鬆賺進3萬元。

漁塭裡不養魚，一排排太陽能板漂在水面上，結合在一起，就成了小型的太陽能發電廠；現在擁有這些土地的屏東縣民，不但可以向承租的太陽能業者收租金，還多了個發電廠管理員的頭銜。


走上漁塭，親眼見見水上如何發電，擦一擦太陽能板上的水漬，第一次見到傳統漁業跟新科技結合，很新鮮。

原來這邊有許多像這樣的非法漁塭，耗水、耗電，或者是有些果園、農地，在八八風災後，無法使用，業者突發奇想，發展出浮動式太陽能電板，好處是，下大雨太陽能板也不怕被水淹。

太陽能業者：「屏東的日照時數會常跟地形也有關係，因為它越南邊，太陽輻射越強。」記者：「你覺得一個月3萬元收入如何？」民眾：「不錯了。」

2分半的土地，光租金和管理費用，每個月就能有3萬元的收入，比種菜一個月萬把元還多，對於漁民來說，則是沒有漁產一夕暴斃的風險。

而太陽能業者收集電力之後，以一度12到13元的價錢，賣給台電，一年下來營業額有近200萬，彼此互惠互利，要幫助災後無力生產的農漁民，渡過難關。

住宅裝太陽能板 10年可回本

舊制 目前每度電 最新補助價格為 14元

林得志在自家屋頂裝太陽能板已經兩年，有意續裝。陳恒芳攝住宅裝太陽能板 10年可回本

賣給台電每度2元將增至8元

【柯玥寧╱台北報導】社區裝設太陽能光電板蔚為風潮，政府已通過《再生能源條例》，未來民眾售電給台電，將從每度電2元可望提高成每度電8元的售價。目前經濟部能源局，提供民間建築物裝設太陽能發電系統每1千瓦（KW）12萬元補助，以1家四口的家庭計算，花費約50萬元的裝設費用，就能為地球盡心力，若以每度電8元售價計算，10年就能回本。

高市加碼補助20%

除經濟部能源局對於民間建築物有1千瓦（KW）12萬元補助，今年高雄市政府另編列1540萬元預算，加碼補助民間建築物設置太陽能光電系統總費用的20%。
工研院太陽光電科技中心公關周芳旭說，今年住宅案較往年申請數量明顯增多，不過仍以中南部為主，北部地區因為日照量較南部少，且人口密集少有獨棟透天，戶棟距離也較近，裝設太陽能板須克服遮蔽問題，北部地區申請案一直不多。
中國電器廠長馮文信說，目前1千瓦（KW）太陽能光電系統的裝設費用約25萬元，以1個家庭二至四口計算，每戶裝設3~5千瓦（KW）可供家庭成員使用，大約佔用屋頂9~15坪面積。
周芳旭提醒，最簡便裝設太陽能板的地方是在屋頂；如果設置的太陽能板超過150公分高，或要搭建在車棚、前院及後院，則要另外申請雜照將延長申請程序。
已裝設太陽能光電系統的台中林得志先生說，因為太陽能發電對地球有幫助，2年前蓋新房子時裝設3千瓦（KW）的太陽能板；申請政府補助後，自己大約貼補40萬元，現在平均每月可發電400度，雖然回售給台電僅600元，「但未來可能提高成每度電8元的售價，最近打算再多加裝太陽能板。」2009年07月19日蘋果日報

綠島公館國小 邁向太陽能學校

更新日期:2009/03/27 04:09

〔記者張存薇／台東報導〕善用自然資源，節能減碳救地球！綠島鄉公館國小推動多功能再生能源發電，今年爭取到900萬元經費，將擴充太陽能板等設備，預計6月完工後，校內外照明、吊扇等電力運轉，均百分之百由太陽能取代。

公館國小校長涂振源指出，綠島自然資源有兩大特色，包括夏天太陽大、冬天東北季風強，可以好好利用，因此民國95、96年共申請離島建設基金經費180萬元，完成屋頂32片蓄電型太陽能板、7座風光互補路燈及風力發電設備，包括走廊燈、路燈均改為太陽能發電，花小錢效果很大。

不過去年計畫卻未通過，還好去年經建會官員到綠島參觀，支持多功能再生能源計畫，並將公館國小列為重點學校，今年共獲得600萬離島建設基金挹注、經濟部能源局也提供近300萬元補助。

涂振源說明，今年將持續建置太陽能板，除冷氣、冰櫃等耗電量大的設備暫無法取代，包括校內外照明、吊扇等電力均百分之百由太陽能供應，約可減少6成電費。

他強調，雖然初期減省的電費一年才十數萬元，但應用大自然再生能源是未來趨勢，也能保護地球、減少柴油使用及二氧化碳排放，且新的再生能源科技不斷研發，未來才能設計出效能高、成本低的設備。

太陽能發電量怎麼算？

依據裝設的地點的等效日照時數而定，每天日照的等效時數在北部大約2.5小時，中部大約3小時，南部可能可到3.5小時。

因此如果在中部裝設1kWp的太陽能板，並保守地扣掉30%的效率損失，而在其20年的壽命範圍的發電量，大慨可以這初步估計：

1kWp*3 hr*365天*20年*0.7 = 15330 kWh(度電)

等效時數到底是什麼？

一般的發電機的發電量計算很簡單，不管運轉幾個小時原則發電功率不會改變。如1kW的柴油發電機運轉10小時，發電量就是1kW*10hr=10kWh=10度電。

但太陽能板就不能這樣算。雖然太陽從早上7 點升起，一直到太陽17點下山共出現10小時。但這10小時的日射量是變化的，並不是任何時刻都能讓太陽能板滿載運轉，因此必須轉換成「等效時數」以方便計算。而這「等效時數」則跟裝設地點的日設量有關。

但很可惜的，目前台灣還沒有任何單位作出全國等效時數分布的資料。

太陽能板的功率定義

等效時數的轉換基礎主要來自於太陽能板的功率定義。

例如180Wp的太陽能板是指其在AM=1.5，溫度攝氏25度，1000W/m2的日射量的條件下所量出的太陽能板最大發電功率，這個條件叫做STC(Standard Test Condition，標準測試條件)。

該如何相信，太陽能板可以運轉20~25年？

發電成本的關鍵─壽命

一 些自以為精明的投資者、能源、經濟學家通常在還沒瞭解太陽能板(有時稱作太陽光電模組，簡稱模組)到底是怎麼把電給逼出來的時候，就已經不耐煩地劈頭問， 太陽能板發電成本到底是多少錢？專家們通常很制式地回應：「15~20元 / 度」。1kW太陽能成本30萬元，20年大約發電1.5 萬度【太陽能發電量怎麼算？】，所以約20元 / 度。如果以25年壽命算約15元 / 度，如果只讓太陽能板運轉半年，那發電成本可是800元/度電。

可是太陽能板上明明寫著保證輸出20年！

該如何相信，太陽能板可以運轉20~25年？

可以令人「相信」的概念是這樣子的：

製 造廠製造出一批原型的太陽能板，送去給驗證公司(如TUV、JET、KEMA、UL.....)並提出完整的設計製造流程報告書。驗證公司會將這些太陽能 板送到驗證實驗室，進行輸出表現與耐久可靠度試驗。通過測試實驗後，驗證公司還會檢視報告書並進行廠驗，確認製造廠的設計製造合理性，以及是否按照報告書 載明方式製造。然後，每一年再來廠驗。

驗證實驗，預測壽命

各個體系或許不同，以IEC61215為例：

要求製造廠提供同一型式8片太陽能板，並統一進行初步檢驗測試，包括低能量曝曬(5~5.5kWh/m2)、目視、最大功率(未受測前表現值)、絕緣與濕漏電。然後再把這8片區分為5組。

第一組：1片，什麼測試也不做，當做最後對照。

第二組：1片，量取溫度係數、額定操作溫度(NOCT)、在標準測試環境(STC)之輸出表現、低照度輸出表現、戶外曝曬測試(60kWh/m2)、旁路二極體之溫度測試、局部熱源耐久測試。

第三組：2片，紫外線照射(15kWh/m2)、熱循環測試(-40^o~+85^oC，50循環)、濕熱循環測試(-40^o~+85^oC，80%RH，10循環)。最後其中1片再進行接點強度測試。

第四組：2片，熱循環測試(-40^o~+85^oC，200循環)。

第五組：2片，濕熱測試(85^oC，85%RH，1000小時)，濕漏電測試。然後其中1片進行機械強度測試，另1片進行冰雹測試。

通過標準：

最大功率輸出之衰減不得超過於8%、目視無缺陷、絕緣良好、無濕漏電及其他特殊指定需求。

參考文獻

• IEC 61215, Crystalline Silicon Terrestrial Photovoltaic(PV) Modules - Design Qualification and Type Approval, International Electrotechnical Commission, Geneva, Switzerland, Second edition, 2005-04.
• 林敬傑、葉芳耀、黃振隆，"矽晶太陽電池模組檢測國際標準"，工業材料雜誌第231期，2006。

電壓驟降用戶端解決方案

◎電壓驟用戶端之防止對策
改善電壓驟降可以分別從供電系統、設備本身及用戶本身系統著手，短期而言，由用戶本身系統進行預防與改善最具效率，但長期而言還是應從設備本身之耐受力徹底解決，而系統面之改善由於牽連廣範，需作整體的評估與策略考量才能決定最有效且最經濟的改善方式，本節中將針對下列用戶端的電壓驟降改善設備作一概念性的介紹：
(1) 電池儲能式不斷電系統（UPS）
(2) 並聯式儲能系統
(3) 靜態轉供開關（Static Transfer Switch, STS）
(4) 動態電壓恢復設備（Dynamic Voltage Restorer, DVR）
(5) 靜態電壓調整變壓器（Static Voltage Regulator, SVR）
(6) 動態式柴油引擎不斷電系統（Diesel UPS）

◎電池儲能式不斷電系統（UPS）
圖5為一常見的不斷電系統，UPS串聯於供電端與負載間，經由整流與變流器（inverter）轉換提供標準的電源予負載，因此負載不會感受到供電端的電源異常現象，整流後的直流電源同時也對電池組充電維持在待命狀態，而當供電電源異常時，換流器的直流電壓立即轉由電池供應，一般而言UPS可提供約15分鐘的備用電力，視其裝置容量而定，一般UPS用於低壓系統，容量可由50VA至1MVA左右，使用上需考量整流及換流過程的效率以及電池組的維護及UPS所佔用的空間。若發生停電事故，UPS也可以作為自備發電機起動前的供應電源。


◎並聯式儲能系統
圖6為並聯式儲能系統之示意圖，其包含一快速隔離開關（isolation switch），一組用於將儲能系統直流電壓轉換為交流電壓之變流器及一組儲能系統，此儲能系統可能是電容器、電池組、超導磁線圈（superconducting magnetic coil）或轉動慣量（rotating inertia）。快速隔離開關以閘流體或是GTO構成，其反應時間小於4ms以便在供電端發生異常時能迅速隔離異常電源。

◎靜態轉供開關（Static Transfer Switch, STS）
當用戶由兩組獨立的饋線供電時，可以利用STS在一組電源異常時作隔離及轉供的動作，圖7為STS之單線圖[11]。

◎動態電壓恢復設備（Dynamic Voltage Restorer, DVR）

電壓驟降概論

工業技術研究院能源與資源研究所 羅天賜
◎簡 介
電力品質(power quality)問題所描述的內涵，對電力系統而言是指供電系統提供用戶不受干擾的標準電源的能力，主要是討論責任分界點的電壓品質問題；而對用戶而言是指負載運轉時不會干擾或降低供電電源效率的能力，所關心的是負載用電電流的波形品質問題。典型的電力品質問題包括由鄰近饋線或匯流排事故所引起而持續幾個週波至幾秒的短時間電壓驟降(voltage sag or voltage dip)，或是由電容器切換及雷擊等所導致的暫態(transient)現象，其持續時間在一個週以下；而電力諧波(harmonic)與電壓閃爍(flicker)則是屬於負載端在穩態狀態下的電力品質問題[1]。
電壓驟降是指電壓有效值下降至標稱值(nominal value)的10%至90%之間，且持續0.5週波至數秒，現今的精密製程設備、微電腦資訊設備，變頻器等用電負載對電壓驟降均非常敏感，持續16ms的85%至90%電壓即可能導致工業製程設備跳機。電壓驟降與斷電(interruption)之差別在於斷電時負載與供電系統完全切離，與供電系統的可靠度(reliability)有關，而電壓驟降發生時負載仍與電源連接，對工業用戶而言，若兩者均會造成設備當機，則所產生的結果是相同的，但是電壓驟降發生的機率遠高於斷電會發生的機率。電壓驟降主要是由於電力系統輸電線遭受雷擊或發生事故後，保護電驛檢出故障及斷路器動作清除故障前之短暫時間，在鄰近之用戶所產生的電壓降低現象，故障可能發生的原因如接地故障、設備絕緣失效、動物或外物、狂風引起的線路故障等等；在電力系統中不可能完全掌握且避免故障的發生，但是可藉由系統網路的修正或加裝改善設備而減少故障發生的次數。在電業自由化之後，若供電者能提供較佳的電壓品質，相對的較具備競爭優勢，但是責任問題相形之下變得複雜許多，例如由顧客廠內發生的短路事故所引起的電壓驟降或區域內重電負載起動所造成的電壓降等所產生的改善成本問題。

漏電斷路器4問

1. 漏電斷路器為何不會跳? (有漏電不會跳)

2. 漏電斷路器為何一直跳? (沒有漏電也會跳)

3. 漏電斷路器須要多裝嗎? (有拜有保庇嗎?)

4. 漏電斷路器一定要裝嗎? (有拜有保庇嗎?)

首先須瞭解漏電斷路器動作原理：

各負載迴路電流合為0(也就是電流流進等於流出)

所謂【接地系統保護】，就是供電之電源變壓器有【系統接地】(如上圖所示G)

目地：讓用戶保護設備偵測漏電,立即跳開斷路器而斷電。

供電之電源變壓器二次側N相未接地，用戶設備漏電時，漏電電流無電路經大地迴流到箭頭指示之系統接地，無法再到N相。

1. 漏電斷路器為何不會跳? (有漏電不會跳)

(1)電源變壓器二次側未接地。

(2)漏電斷路器110V的負載（如3孔式插座），設備接地線

不可以與中性線N接在一起(漏電斷路器無法偵測到漏電) ※漏電斷路器無法偵測到漏電(有漏電不會跳脫)

如果漏電斷路器不會跳時，須先確認：

※接地系統是否接地不良或未被接地。

※設備接地線是否與中性線N接在一起。

2.漏電斷路器為何一直跳? (沒有漏電也會跳)

新敷設迴路，配線錯誤，也就是造成各迴路負載電流，

流進不等於流出時，沒有漏電也會跳脫漏電斷路器。

4.漏電斷路器一定要裝嗎? (有拜有保庇嗎?)

如果供電之電源變壓器二次側採用Δ接線【非接地系統】

，因為系統沒有接地，如前所述，漏電電流無法迴流，

漏電斷路器是無用的。

可利用比壓器(GPT)開三角接線，經過電壓電驛偵測接地故

障,跳開斷路器。

『電表』與『功率因數』

可能是電腦網路發達，許多網友認為：安裝電容器可以使電流降低

也就能使電表轉慢，進而達到省電省錢的想法。

就像有線電視購物台所推銷的『省電器』(內部其實就是電容器)，當其試驗時把『省電器』插入插座後，電流確實降低，有許多人就一窩蜂去購買安裝，是否能達到省電省錢呢？其實不然哦！

視在功率(S)²=有效功率(P)²+無效功率(Q)² ＝＞向量關係

台電送的電是視在功率(S)：單位VA(伏安)

瓦時計(KW-H)：是『有效功率(P)』計量表，俗稱『電表』

乏時計(KVAR-H)：是『無效功率(Q)』計量表

交流電力供電系統中，負載由電阻、電感、電容組合而成

電阻負載吃-P(有效功率電流)

電感負載吃-Q、電容負載送+Q (無效功率電流)

因此，負載電流是由有效功率電流及無效功率電流之向量合。

把『省電器』插入插座後，電流確實降低，那為何無法達到省電省錢呢？

瓦時計(KW-H) 旋轉原理：

因為『電表』內部有電壓線圈與電流線圈，中間有轉動圓盤，

有效功率電流通過時，與電壓線圈電壓互為90度而產生旋轉。

無效功率電流與與電壓線圈電壓同方向，圓盤無法旋轉。

結論：

1.加裝適當容量的電容器是可以改善功率因數，降低的是無效功率Q的電流。

2.電表-瓦時計(KW-H)對有效功率(P)的電流-圓盤產生旋轉，

而無效功率(Q)的電流-圓盤無法旋轉。

3.加裝電容器對一般用戶無法省電省錢。(電表不會變慢)

※無效功率(Q)若能讓「有效功率表」轉動，那就不能叫：「有效功率表」啦

電壓降的計算公式

電壓降之計算:

1. 規定：按”內規”第9條規定，分路之電壓降不得超過該分路標

稱電壓之3％，幹線之電壓降不得超過該標稱電壓之2％。

2. 供應電灯及動力設備之電力系統，其電壓降可據下列近似公式求得：

(1) 單相二線式之壓降

△E1Ø2w =2 I l(Rcosθ+Xsinθ) .............................(1)

=2 I R l × (壓降因數) ................................(2)

(2) 單相三線式及三相四線式邊線對中性線之壓降

△EL-N= I l (Rcosθ+Xsinθ) = 1/2 △ E1Ø2w ...................(3)

=I R l × (壓降因數) ...............................(4)

(3) 三相三線式之壓降

△E3Ø3w =I l (Rcosθ+Xsinθ) =0.866△E 1Ø2w ............(5)

=I R l × (壓降因數) ........................(6)

式中 △E=電壓降(伏)

R=該電路一線單位長度之電阻（歐/公里）

X=該電路一線單位長度之電抗（歐/公里）

l =該電路一線之長度（公里）

cosθ=負載功率因數

I=負載電流（安）

注意:如為水銀灯或鈉氣灯負載，因其起動時間較長，

故宜取其起動電流為準；如為電動機負載，且其須量因數

及功率因數可確定時，可取其修正後之負載電流為準。

摘錄:最新電工規則與實務

電容的作用

作為無源元件之一的電容，其作用不外乎以下幾種：

1、應用於電源電路，實現旁路、去藕、濾波和儲能的作用。

下面分類詳述之：

1）旁路

旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩壓器的輸出均勻化，降低負載需求。 就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，並向器件進行放
電。 為儘量減少阻抗，旁路電容要儘量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和雜訊。地彈是地連接處在
通過大電流毛刺時的電壓降。

2）去藕

去藕，又稱解藕。 從電路來說， 總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大， 驅動電路要把電容充電、放電， 才能完成信號的跳變，
在上升沿比較陡峭的時候， 電流比較大， 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻（特別是晶片管腳上的電感，會產生反彈），這
種電流相對于正常情況來說實際上就是一種雜訊，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合”。

去藕電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。

將旁路電容和去藕電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合

的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關雜訊提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般取0.1μF、
0.01μF 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10μF 或者更大，依據電路中分佈參數、以及驅動電流的變化大小來確定。

旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除物件，防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。

3）濾波

從理論上（即假設電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高
後反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容並聯了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電
容越大低頻越容易通過，電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容（1000μF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。

曾有網友形象地將濾波電容比作“水塘”。由於電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加
入或蒸發而引起水量的變化。它把電壓的變動轉化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩衝了電壓。濾波就是充電，放電的過程。

4）儲能

儲能型電容器通過整流器收集電荷，並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。 電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150
000μF 之間的鋁電解電容器（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是較為常用的。根據不同的電源要求，器件有時會採用串聯、並聯
或其組合的形式， 對於功率級超過10KW 的電源，通常採用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

2、應用於信號電路，主要完成耦合、振盪/同步及時間常數的作用：

1）耦合

舉個例子來講，電晶體放大器發射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產生壓降回饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合， 這個電阻就是產生了耦合的元件，
如果在這個電阻兩端並聯一個電容， 由於適當容量的電容器對交流信號較小的阻抗，這樣就減小了電阻產生的耦合效應，故稱此電容為去耦電容。

2）振盪/同步

包括RC、LC 振盪器及晶體的負載電容都屬於這一範疇。

3）時間常數

這就是常見的 R、C 串聯構成的積分電路。當輸入信號電壓加在輸入端時，電容（C）上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過
電阻（R）、電容（C）的特性通過下面的公式描述：



i = (V / R)e - (t / CR)



話說電容之二：電容的選擇



通常，應該如何為我們的電路選擇一顆合適的電容呢？筆者認為，應基於以下幾點考慮：



1、靜電容量；

2、額定耐壓；

3、容值誤差；

4、直流偏壓下的電容變化量；

5、雜訊等級；

6、電容的類型；

7、電容的規格。



那麼，是否有捷徑可尋呢？其實，電容作為器件的週邊元件，幾乎每個器件的 Datasheet 或者 Solutions，都比較明確地指明了週邊元件
的選擇參數，也就是說，據此可以獲得基本的器件選擇要求，然後再進一步完善細化之。

其實選用電容時不僅僅是只看容量和封裝，具體要看產品所使用環境，特殊的電路必須用特殊的電容。

下面是 chip capacitor 根據電介質的介電常數分類， 介電常數直接影響電

路的穩定性。

NP0 or CH （K < 150）： 電氣性能最穩定，基本上不隨溫度﹑電壓與時

間的改變而改變，適用於對穩定性要求高的高頻電路。鑒於K 值較小，所以在0402、0603、0805 封裝下很難有大容量的電容。如 0603 一
般最大的 10nF以下。



X7R or YB （2000 < K < 4000）： 電氣性能較穩定,在溫度﹑電壓與時

間改變時性能的變化並不顯著（ΔC < ±10%）。適用於隔直、偶合、旁路與對容量穩定性要求不太高的全頻鑒電路。



Y5V or YF（K > 15000）： 容量穩定性較 X7R 差（ΔC < +20% ～ -8

0%），容量﹑損耗對溫度、電壓等測試條件較敏感，但由於其K 值較大，所以適用于一些容值要求較高的場合。



話說電容之三：電容的分類



電容的分類方式及種類很多，基於電容的材料特性，其可分為以下幾大類：

1、鋁電解電容

電容容量範圍為0.1μF ～ 22000μF，高脈動電流、長壽命、大容量的不二

之選，廣泛應用於電源濾波、解藕等場合。

2、薄膜電容

電容容量範圍為0.1pF ～ 10μF，具有較小公差、較高容量穩定性及極低的

壓電效應，因此是X、Y 安全電容、EMI/EMC 的首選。

3、鉭電容

電容容量範圍為2.2μF ～ 560μF，低等效串聯電阻（ESR）、低等效串聯

電感（ESL）。脈動吸收、瞬態響應及雜訊抑制都優於鋁電解電容，是高穩定電源的理想選擇。

4、陶瓷電容

電容容量範圍為0.5pF ～ 100μF，獨特的材料和薄膜技術的結晶，迎合了

當今“更輕、更薄、更節能“的設計理念。

5、超級電容

電容容量範圍為0.022F ～ 70F，極高的容值，因此又稱做“金電容”或者

“法拉電容”。主要特點是：超高容值、良好的充/放電特性，適合於電能存儲和電源備份。缺點是耐壓較低，工作溫度範圍較窄。



話說電容之四：多層陶瓷電容（MLCC）



對於電容而言，小型化和高容量是永恆不變的發展趨勢。其中，要數多層陶瓷電容（MLCC）的發展最快。

多層陶瓷電容在便攜產品中廣泛應用極為廣泛，但近年來數位產品的技術進步對其提出了新要求。例如，手機要求更高的傳輸速率和更高的性能；基帶處理器要求
高速度、低電壓；LCD 模組要求低厚度（0.5mm）、大容量電容。 而汽車環境的苛刻性對多層陶瓷電容更有特殊的要求：首先是耐高溫，放置於其中的
多層陶瓷電容必須能滿足150℃ 的工作溫度；其次是在電池電路上需要短路失效保護設計。

也就是說，小型化、高速度和高性能、耐高溫條件、高可靠性已成為陶瓷電容的關鍵特性。

陶瓷電容的容量隨直流偏置電壓的變化而變化。直流偏置電壓降低了介電常

數， 因此需要從材料方面，降低介電常數對電壓的依賴，優化直流偏置電壓特性。

應用中較為常見的是 X7R（X5R）類多層陶瓷電容， 它的容量主要集中在1000pF 以上，該類電容器主要性能指標是等效串聯電阻（ESR），在
高波紋電流的電源去耦、濾波及低頻信號耦合電路的低功耗表現比較突出。

另一類多層陶瓷電容是 C 0G 類，它的容量多在 1000pF 以下， 該類電容

器主要性能指標是損耗角正切值 tgδ(DF)。傳統的貴金屬電極（NME）的 C 0G產品 DF 值範圍是 (2.0 ～ 8.0) ×
10-4，而技術創新型賤金屬電極(BME)的

C 0G 產品 DF 值範圍為 (1.0 ～ 2.5) × 10-4， 約是前者的 31 ～ 50%。 該類產品在載有 T/R 模組電路的
GSM、CDMA、無繩電話、藍牙、GPS 系統中低功耗特性較為顯著。較多用於各種高頻電路，如振盪/同步器、計時器電路等。



話說電容之五：鉭電容替代電解電容的誤區



通常的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因為鉭電容的介質為陽極氧化後生成的五氧化二鉭，它的介電能力（通常用ε 表示）比鋁電容的三氧化二鋁介質要高。

因此在同樣容量的情況下，鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。（電解電容的電容量取決於介質的介電能力和體積，在容量一定的情況下，介電能力越高，體積就
可以做得越小，反之，體積就需要做得越大）再加上鉭的性質比較穩定，所以通常認為鉭電容性能比鋁電容好。

但這種憑陽極判斷電容性能的方法已經過時了，目前決定電解電容性能的關鍵並不在於陽極，而在於電解質，也就是陰極。因為不同的陰極和不同的陽極可以組合
成不同種類的電解電容，其性能也大不相同。採用同一種陽極的電容由於電解質的不同，性能可以差距很大，總之陽極對於電容性能的影響遠遠小於陰極。

還有一種看法是認為鉭電容比鋁電容性能好，主要是由於鉭加上二氧化錳陰極助威後才有明顯好於鋁電解液電容的表現。如果把鋁電解液電容的陰極更換為二氧化
錳， 那麼它的性能其實也能提升不少。

可以肯定，ESR 是衡量一個電容特性的主要參數之一。 但是，選擇電容，應避免 ESR 越低越好，品質越高越好等誤區。衡量一個產品，一定要全方
位、多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的誇大。

---以上引用了部分網友的經驗總結。

普通電解電容的結構是陽極和陰極和電解質，陽極是鈍化鋁，陰極是純鋁，所以關鍵是在陽極和電解質。陽極的好壞關係著耐壓電介係數等問題。

一般來說，鉭電解電容的ESR 要比同等容量同等耐壓的鋁電解電容小很多，高頻性能更好。如果那個電容是用在濾波器電路（比如中心為50Hz 的帶通濾
波器）的話，要注意容量變化後對濾波器性能（通帶...）的影響。



話說電容之六：旁路電容的應用問題



嵌入式設計中，要求 MCU 從耗電量很大的處理密集型工作模式進入耗電量很少的空閒/休眠模式。這些轉換很容易引起線路損耗的急劇增加，增加的速率很
高，達到 20A/ms 甚至更快。

通常採用旁路電容來解決穩壓器無法適應系統中高速器件引起的負載變化，以確保電源輸出的穩定性及良好的瞬態回應。旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器
件，它能使穩壓器的輸出均勻化，降低負載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，並向器件進行放電。為儘量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負
載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和雜訊。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。

應該明白，大容量和小容量的旁路電容都可能是必需的，有的甚至是多個陶瓷電容和鉭電容。這樣的組合能夠解決上述負載電流或許為階梯變化所帶來的問題，而
且還能提供足夠的去耦以抑制電壓和電流毛刺。在負載變化非常劇烈的情況下，則需要三個或更多不同容量的電容，以保證在穩壓器穩壓前提供足夠的電流。快速
的瞬態過程由高頻小容量電容來抑制，中速的瞬態過程由低頻大容量來抑制，剩下則交給穩壓器完成了。

還應記住一點，穩壓器也要求電容儘量靠近電壓輸出端。

電容概論

概論

　　下圖中，A與B為平行放置的導電極板，其間隔以絕緣物質（如空氣），經 由一開關S連接至一直流源E。兩極板未接通電源前均保持中性為不帶電之狀態 。當S閉合後，極板A之電子被吸引向電池的正極，因而A呈現帶正電荷的現象； 同時電池負端的電子則被排斥向極板B，使B呈現帶負電荷的現象；因此，在A、 B兩極板之間形成電場並建立一電位差V。這種電子流動的現象持續進行，所轉 移之電量與電源之電壓成正比，直至AB兩極板間之電位差與電源電壓相等時
（V = E），才停止電子之移動。電子流動的過程中，將電源的能量帶出而轉存於 兩極板之上，也就是說儲存了電荷。

電容器

　　如上所述，將兩平行導電極板隔以絕緣物質而具有儲存電荷能力的器材，稱
為電容器（capacitor 或 condenser）。導電極板稱為電容器之電極（electrode）， 絕緣物質稱為電介質（dielectric）或簡稱介質。

　　電容量（capacitance）是用來表示電容器能儲蓄電荷的能力（或容量）。各 種電容器，因導體的大小體形狀體材質及板間距離與介質種類等因素的不同而有 不一樣的電容量，但所能儲存的電荷量Q與其電位V係成正比，即

Q=CV

式中的比例常數 C 即為電容器之電容量，簡稱電容。

C=Q/V

　　電容的單位為「庫能／伏特」，為了紀念科學家法拉第 （Michael Faraday l791～1867，英）對電學的偉大貢獻，將 1庫侖／伏特的電容稱為 1法拉（farad）
，簡稱法，單位記號為 F或 f。在實用上，法拉之單位常嫌過大 ，例如一個球體
若要 1法拉的電容，則半徑必須為 9*10e9公尺！因此常以微法（micro-farad，μF） 或微微法（micro-mlcro-farad，μμF 或 Pico-farad，pF）來表示電容值的大小。

　　兩平行金屬板電容器是最簡單而且實用的電容器，在兩板之間填以介質， 兩板之間隔d甚小於板的面積A，如下圖所示。電容之大小與金屬板之面積及介 質之介電係數ε成正比，而與兩板間之距離成反比，即

C=（εA）/d

　　真空或空氣之介電係數為 ε =8.84*10e-12（F/m）。

平衡金屬板電容器

　　各種介質有其承受最高電壓的限制，其所能抵抗破裂之性質稱為其介質強度
（dielectric strength），亦即該介質單位厚度所能承受之最大電壓值，也就是所謂
的破電電壓（breakdown voltage）。閃電即是破壞之一例，當雲層與大地之間的 電位高到使電荷穿越大氣（作為介質）時，閃電便告發生。

電容器的種類

電容器之串聯組合

　　若有三個電容器串聯連接，其電容量分別為 C1， C2及 C3，如下圖所示。施以
電壓 V，因為各電容器的充電電流相同（因串聯），而 Q=I*t，故各電容之帶電量均 相同，任一電容器之電量即為總電量，即

Q1=Q2=Q3=Q

跨於各電容器之電位差與其電容量成反比，即

V1=Q1/C1，V2=Q2/C2，V3=Q3/C3

V=Q/C

電容器之串聯電路

而各電容器端電壓之和等於外加電源電壓，即

V=V1+V2+V3=（Q1/C1）+（Q2/C2）+（Q3/C3）=Q（1/C1+1/C2+1/C3）

V/Q=1/C1+1/C2+1/C3

1/C=1/C1+1/C2+1/C3

　　公式之 C 為總電容量，可知電容器串聯後，總電容量必小於串聯組合中任一單 獨電容器之電容量；各電容器電位差的分配與其電容值成反比，亦即電容量愈大者
，其電位差愈小。

　　電容器串聯之目的，在於使各電容器承擔一部分電壓，以增強耐壓能力。

電容器之並聯組合

電容器之並聯電路

　　設有三個電容器並聯連接，其電容量分別為 C1、 C2及 C3，如上圖所示。施以
電壓 V，各電容器的端電壓相同（因為並聯）；電容器充電後所儲存之電量分別為
Q1、 Q2及 Q3，而各電容器充電電流之和為總電流，即

I=I1+I2+I3

由於Q=I*t，故

Q=Q1+Q2+Q3

每個電容器之帶電量與其電容量成正比，即

Q1=C1V1，Q2=C2V2，Q3=C3V3

而

V1=V2=V3=V

所以

Q=Q1+Q2+Q3=C1V1+C2V2+C3V3=V（C1+C2+C3）

因

Q=CV

故

C=C1+C2+C3

電容器並聯時，總電容量為各電容量之和，並聯之目的在於增加電容量或儲存電荷