在評估紋波時，通常圍繞紋波電壓和紋波電流這兩個組成部分來進行。在大多數應用中，紋波是工程師要最大限度抑制的一種電路狀態。例如，在將交流電源轉換成穩定直流輸出的AC-DC轉換器中，要竭力避免AC電源會以一種小幅、根據頻率的變化信號疊加在DC輸出之上的一種現象。然而，在其它情況下，波紋可以是種必要的設計功能，例如，時鐘信號或數字信號就可利用電壓電平的變化來切換器件的狀態。

在后一種情況，對波紋的考量可以說相當簡單：不要讓峰值電壓超過電容的額定電壓。然而，重要的是要牢記：峰值電壓是最高紋波電壓與電路中直流偏置電壓之和。另外，對采用鉭、鋁和鈮氧化物技術的電解電容來說，還有另一個需特別注意的地方：不要讓紋波電壓的最小值掉到零電位以下，因為這將導致電容工作在反向偏壓條件。這一要求也適用于低頻應用的II類陶瓷電容。

電容起著電荷庫的作用，當電壓增加時，它們被充電;電壓降低時，它們向負載放電;它們實質上起著平滑信號的作用。電容將經歷變化的電壓，并根據施加的電源，還可能有變化的電流，以及連續和間歇性的脈動功率。無論輸入形式為何，電容電場經歷的變化將導致介電材料中偶極子的振蕩，從而產生熱量。這一被稱為自發熱的反應行為，是介電性能成為重要指標的主要原因之一，因為任何寄生電阻(ESR)或電感(ESL)都將增加能耗。

具有低損耗(即低ESR/DF和低ESL)的電介質將比高ESR和DF的電介質發熱少;但這些參數也隨頻率變化，因為不同介電材料在不同頻率范圍可分別提供最佳性能(即，發熱最少)。

電容電介質很薄，就電容的總質量來說，它可能僅占一小部分，所以在評估波紋時，也需考慮其結構中所用的其它材料。例如，無極性電容(如陶瓷或薄膜電容)中的電容板是金屬的;而極性電容(如鉭或鋁)，具有一個金屬陽極(而在鈮氧化物技術中，陽極是導電氧化物)和一個半導體陰極(如二氧化錳或導電聚合物)。在外部連接或引腳上，還有各種導電觸點，包括金屬(如：銅、鎳、銀鈀和錫等)和導電環氧樹脂，當AC信號或電流通過這些材料時，它們都會有一定程度的發熱。

要了解這些因素如何發揮作用，我們以使用固體鉭電容在直流電源輸出級平滑殘留AC紋波電流為例。首先，由于這是一種極性技術，所以需要一個正電壓偏置，以防止AC分量引起反向偏壓情況的發生。該偏置電壓通常是電源的額定輸出電壓。

圖1：紋波電壓疊加在偏置電壓上。

Voltage: 電壓

Time: 時間

在我們考慮紋波前，我們必須注意由施加的直流偏壓產生的發熱。電容不是理想器件，一種寄生現象是跨接介電材料的并聯電阻，該電阻將導致漏電流(DCL)的發生。這個小DC電流會導致發熱，但是不像其它典型應用的紋波狀態，該發熱通常可忽略不計。一個100uF/10V貼片式鉭電容，在室溫下，其DCL不超過10uA(100uA@85℃)，所以其最大功耗為1mW。

接下來，我們看由在給定頻率(等于“R”，相同頻率下電容的ESR)下電流的紋波值產生的功耗(等于I2R，其中“I”是電流均方根[rms])。

我們以考察一個正弦紋波電流及其RMS等效值入手。如果在某一頻率，我們使一個1A Irms的電流流經一個100mΩESR的電容，其產生的功耗是100mW。若連續供電，基于電容元件結構和封裝材料的熱容量、以及向周圍散熱所采取的所有措施(例如：對流、傳導和輻射的組合)，該電流將使電容在內部發熱，直到它與周圍環境達到平衡。在這種情況，紋波發熱是DC漏電流發熱的100倍，因此后者(如前所述)可以忽略不計。然而，當評估一款新電容時，首選檢查DC漏電流發熱總是個選擇。

在定義了決定由所加紋波導致的自發熱的若干因素后，我們現在可以著手設置一個限制。雖然，“多大的紋波就太大了?”這個問題幾乎沒有固定答案，就像“繩子多長?”這個問題的答案一樣;所以，標準的方法是只設定一個任意的溫度變化，并以此為參考點，以反向推算對給定的電容來說，需要多大波紋才能引起這種變化。

通常，根據電容技術，建議：選擇+10℃或+20℃作為最高溫度增量容限。使用以下參考條件計算產生上述條件所需的紋波：

1)25℃的環境溫度;

2)紋波是連續正弦波，且其頻率對應于該電容的ESR測試頻率;

3)“自由空間”(即，沒有散熱器或強制冷卻，并能自由在至少五個方位[另一個方位可能焊接到測試板]進行熱輻射)內的電容;

4)而且，在極性電容器情況下，要施加直流偏壓以確保相關的紋波電壓不會在電容上產生任何反向電壓。

然后，增加紋波電流并監測器件溫度，直到它在環境溫度以上其建議的溫度容限點T處達到平衡。

測得的Irms通常被引用為紋波電流的限制，但在最大電壓標定或最大ESR限制意義上，它并非實際上的限制;其實，它是一個可用于作為應用評估基礎的最佳實踐條件。

這種測量還允許對電容的功耗和熱阻進行計算。功耗 “P”，由下式給出：

其中：“R”是電容在紋波頻率的ESR，而熱阻抗是每單位時間和溫度產生的熱量，單位為℃/W。

由上所述，我們可以看出，對于給定的電容，功耗是頻率的函數(由于受ESR的影響)。熱阻抗(在此例，是借助經驗測得)也可以基于電容的質量和其構成材料的熱容量計算出來。然而，電容的環境條件(即系統的熱管理)對電容在應用中的發熱也有著同樣影響。

對體積和構成材料相同的電容來說，其熱阻抗是相同的。因此，如果已知ESR，則可計算相同產品系列各款標稱參數電容每單位時間的功耗，還可通過熱阻乘以功耗來計算預期溫升。

再回到紋波電流測量，此數值將能立即指示，所選標稱值是否可被用于給定應用。為能微調該數值以符合實際紋波條件，制造商給出了典型ESR相對于頻率和ESR相對于溫度的數據，以使ESR可以匹配應用條件。此信息通常在數據表中的標稱值項中給出，還可通過支持用戶改變頻率和溫度的軟件得到。如果波紋是非正弦、非連續，或間歇性的(如，脈沖放電)，則設計者將需要采用適當的變換方法來計算rms等效值或使用峰值作為最壞情況。