電容器的工作原理及功能

發(fā)布時(shí)間:2024-03-20
電容的符號(hào)用字母c表示,單位是:f(法),此外還有μf(微法)、pf(皮法),nf,由于電容f的容量非常大,所以我們看到的一般都是μf、nf、pf的單位,而不是f的單位。他們之間的具體換算如下:
1f(法拉)=1000mf(毫法) ,1(毫法) =1000uf(微法) ,1(微法) =1000nf(納法) ,1(納法)=1000pf(皮法)。
規(guī)則:?jiǎn)挝皇÷员硎緸閜f,例如
101(pf)=10 * 10^1 = 100pf = 0.1nf;
104(pf)=10 * 10^4 = 100000pf = 0.1uf;
105(pf)=10 * 10^5 = 1000000pf = 1uf。
電容的耐壓值:電容不同,耐壓值也會(huì)不同,普通無(wú)極性電容的標(biāo)稱(chēng)耐壓值有:63v、100v、160v、250v、400v、600v、1000v等,有極性電容的耐壓值相對(duì)要比無(wú)極性電容的耐壓要低,一般的標(biāo)稱(chēng)耐壓值有:4v、6.3v、10v、16v、25v、35v、50v、63v、80v、100v、220v、400v等。
常用電容按介質(zhì)區(qū)分有紙介電容、油浸紙介電容、金屬化紙介電容、云母電容、薄膜電容、陶瓷電容、電解電容等。在構(gòu)造上,又分為固定電容器和可變電容器.按極性分為:有極性電容和無(wú)極性電容。 我們最常見(jiàn)到的就是電解電容。
電容器在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源的退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合等。
1、電解電容器按閥金屬劃分,可分為鋁電解電容器、鉭電解電容器、鉭鈮合金電解電容器三種。
2、電解電容器按電解質(zhì)狀態(tài)劃分,可分為固體電解電容器、液體(濕式)電解電容器兩種。
3、電解電容器按按正負(fù)極呈現(xiàn)狀態(tài)劃分,可分為箔式卷繞型電解電容器、燒結(jié)型電解電容器兩種。
結(jié)合圖例我們?cè)倬唧w了解一下電容的功能
濾波:前面我們提到濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號(hào)從總信號(hào)中去除,但是這樣理解比較抽象,不容易理解,我們?cè)僭敿?xì)講解一下:在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只小容量的電容,以濾除高頻及脈沖干擾.
結(jié)合實(shí)物了解電容的濾波功能,圖中是個(gè)直流穩(wěn)壓電路,c1,c2起濾波作用,,大電容通低頻,小電容通高頻,經(jīng)過(guò)電容的濾波作用,過(guò)濾掉電路中的交流成分,電容的作用就是通高頻阻低頻;電容越大,低頻越容易通過(guò),電容越小高頻越容易通過(guò),這就是電路的濾波功能,
旁路電容:將混有高頻電流和低頻電流的交流電中的高頻成分旁路掉的電容,稱(chēng)做“旁路電容”。上圖為電路的旁路作用,因?yàn)殡娙莸母糁蓖ń惶匦裕沟蒙蠄Dc1不能通過(guò)直流分量,但對(duì)于交流電時(shí),c3對(duì)交流成分 近似于短路狀態(tài) ,所以交流成分不會(huì)經(jīng)過(guò) r2,直接被c3旁路掉了 , 旁路的作用是產(chǎn)生一個(gè)交流分路,旁路電容一般指高頻旁路,
去耦:一方面是集成電路的蓄能電容,另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來(lái)消除自激,使放大器穩(wěn)定工作。去耦和旁路都可以看作濾波,濾波電容用在電源整流電路中,用來(lái)濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。去耦電容相當(dāng)于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當(dāng)于濾紋波。在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱(chēng)呼就不一樣了。對(duì)于同一個(gè)電路來(lái)說(shuō),旁路電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象,把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除,而去耦電容也稱(chēng)退耦電容,是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。
從電路來(lái)說(shuō),總是存在驅(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。
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