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  • 1 # 使用者3548031737988

    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,擋住之後攢起電來。

    電容的基本工作原理就是充電放電,當然還有整流、振盪以及其它的作用。

    另外電容的結構非常簡單,主要由兩塊正負電極和夾在中間的絕緣介質組成。

    應用於電源電路,實現旁路、去藕、濾波和儲能的作用。

    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噪聲。

    去藕

    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,才能完成訊號的跳變,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),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。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噪聲提高一條低阻抗洩防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般是0.1u,0.01u 等,而去耦合電容一般比較大,是10uF 或者更大,依據電路中分佈引數,以及驅動電流的變化大小來確定。

    總的來說旁路是把輸入訊號中的干擾作為濾除物件,而去耦是把輸出訊號的干擾作為濾除物件,防止干擾訊號返回電源。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,透過的頻率也越高。

    但實際上超過1uF 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。

    但實際上超過1uF 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。

    但實際上超過1uF 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。

    所以一般你都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透過,電容越小高頻越容易透過。

    4)儲能

    儲能型電容器透過整流器收集電荷,並將儲存的能量透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220~150000uF 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、應用於訊號電路,主要完成耦合、振盪/同步及時間常數的作用:

    1)去耦

    舉個例子來講,電晶體放大器發射極有一個自給偏壓電阻,它同時又使訊號產生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出訊號耦合,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訊號較小的阻抗,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。當輸入訊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。電流透過電阻(R)、電容(C)的特性透過下面的公式描述:

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

    最後說下電解電容的使用注意事項:

    1、電解電容由於有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯接。在電源電路中,輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端,負極接地,輸出負電壓時則負極接輸出端,正極接地.當電源電路中的濾波電容極性接反時,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,另一方面又因反向通電使此時相當於一個電阻的電解電容發熱.當反向電壓超過某值時,電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞.

    2、加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓,在設計實際電路時應根據具體情況留有一定的餘量,在設計穩壓電源的濾波電容時,如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達22V,此時選擇耐壓為25V 的電解電容一般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時,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靠近大功率發熱元件,以防因受熱而使電解液加速乾涸.

    4、對於有正負極性的訊號的濾波,可採取兩個電解電容同極性串聯的方法,當作一個無極性的電容.

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