所謂電容,就是容納和釋放電荷的電子元器件。可以理解為絕緣的兩邊有電荷,擋住之后攢起電來(lái)。
電容的基本工作原理就是充電放電,當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用。
另外電容的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,主要由兩塊正負(fù)電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成。
應(yīng)用于電源電路,實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能的作用。
旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)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(guò)大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。
去藕
從電路來(lái)說(shuō),總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電,才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級(jí)的正常工作。這就是耦合。去藕電容就是起到一個(gè)電池的作用,滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化為什么電容,避免相互間的耦合干擾。
將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來(lái)將更容易理解。旁路電容實(shí)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(kāi)關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般是0.1u,0.01u 等,而去耦合電容一般比較大,是10uF 或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù),以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。
總的來(lái)說(shuō)旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
3)濾波
從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說(shuō),電容越大為什么電容,阻抗越小,通過(guò)的頻率也越高。
但實(shí)際上超過(guò)1uF 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。
但實(shí)際上超過(guò)1uF 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。
但實(shí)際上超過(guò)1uF 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。
所以一般你都會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)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(guò),電容越小高頻越容易通過(guò)。
4)儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線(xiàn)傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150000uF 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(jù)不同的電源要求,器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式,對(duì)于功率級(jí)超過(guò)10KW 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
2、應(yīng)用于信號(hào)電路,主要完成耦合、振蕩/同步及時(shí)間常數(shù)的作用:
1)去耦
舉個(gè)例子來(lái)講,晶體管放大器發(fā)射極有一個(gè)自給偏壓電阻,它同時(shí)又使信號(hào)產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號(hào)耦合,這個(gè)電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件,如果在這個(gè)電阻兩端并聯(lián)一個(gè)電容,由于適當(dāng)容量的電容器對(duì)交流信號(hào)較小的阻抗,這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng),故稱(chēng)此電容為去耦電容。
2)振蕩/同步
包括RC、LC 振蕩器及晶體的負(fù)載電容都屬于這一范疇。
3)時(shí)間常數(shù)
這就是常見(jiàn)的 R、C 串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號(hào)電壓加在輸入端時(shí),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(guò)電阻(R)、電容(C)的特性通過(guò)下面的公式描述:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?i = (V/R)e-(t/CR)
最后說(shuō)下電解電容的使用注意事項(xiàng):
1、電解電容由于有正負(fù)極性,因此在電路中使用時(shí)不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中,輸出正電壓時(shí)電解電容的正極接電源輸出端,負(fù)極接地,輸出負(fù)電壓時(shí)則負(fù)極接輸出端,正極接地.當(dāng)電源電路中的濾波電容極性接反時(shí),因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動(dòng),另一方面又因反向通電使此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電阻的電解電容發(fā)熱.當(dāng)反向電壓超過(guò)某值時(shí),電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過(guò)熱而炸裂損壞.
2、加在電解電容兩端的電壓不能超過(guò)其允許工作電壓,在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況留有一定的余量,在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的濾波電容時(shí),如果交流電源電壓為220~時(shí)變壓器次級(jí)的整流電壓可達(dá)22V,此時(shí)選擇耐壓為25V 的電解電容一般可以滿(mǎn)足要求.但是,假如交流電源電壓波動(dòng)很大且有可能上升到250V以上時(shí),最好選擇耐壓30V 以上的電解電容。
3、電解電容在電路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸.
4、對(duì)于有正負(fù)極性的信號(hào)的濾波,可采取兩個(gè)電解電容同極性串聯(lián)的方法,當(dāng)作一個(gè)無(wú)極性的電容.
文章由啟和科技編輯
上一篇:cbb 電容 cbb電容是什么電容?cbb電容的作用