電容在電路中的作用詳解

2022-08-09 04:00:03 字數 1697 閱讀 5872

電容,其作用不外乎以下幾種:

1、應用於電源電路,實現旁路、去藕、濾波和儲能的作用,下面分類詳述之:

1)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,旁路電容要盡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雜訊。地彈是地連線處在通過大電流毛刺時的電壓降。

2)去藕

去藕,又稱解藕。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,在上公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(特別是晶元管腳上的電感,會產生**),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種雜訊,會影響前級的正常工作。

這就是耦合。

去藕電容就是起到乙個電池的作用,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雜訊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,依據電路中分布引數,以及驅動電流的變化大小來確定。

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,通過的頻率也越高。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。有時會看到有乙個電容量較大電解電容併聯了乙個小電容,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通過,電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000uf)濾低頻,小電容(20pf)濾高頻。

曾有網友將濾波電容比作「水塘」。由於電容的兩端電壓不會突變,由此可知,訊號頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸發而引起水量的變化。 它把電壓的變動轉化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩衝了電壓。

濾波就是充電,放電的過程。

4)儲能

儲能型電容器通過整流器收集電荷,並將儲存的能量通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220~150 000uf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、併聯或其組合的形式, 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)耦合

舉個例子來講,電晶體放大器發射極有乙個自給偏壓電阻,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併聯乙個電容,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)上的電壓逐漸上公升。而其充電電流則隨著電壓的上公升而減小。

電流通過電阻(r)、電容(c)的特性通過下面的公式描述:

i = (v/r)e-(t/cr)

電容在電路中的作用以及分類

電容在電路中的作用 具有隔斷直流 連通交流 阻止低頻的特性,廣泛應用在耦合 隔直 旁路 濾波 調諧 能量轉換和自動控制等。1 濾波電容 它接在直流電壓的正負極之間,以濾除直流電源中不需要的交流成分,使直流電平滑,通常採用大容量的電解電容,也可以在電路中同時並接其它型別的小容量電容以濾除高頻交流電。2...

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