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电容器的作用及原理(电容器)

赫连环德
导读 大家好,我是小跳,我来为大家解答以上问题。电容器的作用及原理,电容器很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、 作为无源元件之一...

大家好,我是小跳,我来为大家解答以上问题。电容器的作用及原理,电容器很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、 作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:   应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用,下面分类详述之:   1)旁路   旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。

2、就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放 电。

3、为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。

4、这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。

5、地弹是地连接处在通过大 电流毛刺时的电压降。

6、   2)去藕   去藕,又称解藕。

7、从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。

8、如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上 升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对 于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。

9、这就是耦合。

10、   去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

11、   将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。

12、旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防 途径。

13、高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动 电流的变化大小来确定。

14、   旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。

15、这应该是他们的本质区别。

16、   3)滤波   从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。

17、但实际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率 高后反而阻抗会增大。

18、有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。

19、电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。

20、电 容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。

21、具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。

22、   曾有网友将滤波电容 比作“水塘”。

23、由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。

24、 它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。

25、滤波就是充电,放电的过程。

26、   4)储能   储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。

27、电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF之间的铝电解电容器(如EPCOS公司的 B43504或B43505)是较为常用的。

28、根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

29、   2、应用于信号电路,主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用:   1)耦合   举个例子来讲,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元 件,如果在这个电阻两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗,这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。

30、   2)振荡/同步   包括RC、LC振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

31、   3)时间常数   这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。

32、当输入信号电压加在输入端时,电容(C)上的电压逐渐上升。

33、而其充电电流则随着电压的上升而减小。

34、电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过下面的公式描述:   i = (V/R)e-(t/CR) 。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。