电容的作用(电容的工作原理)

电容的作用(电容的工作原理)

在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。

小容量的电容,一般在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡 器中。大容量的电容通常是作滤波和存储电荷用。并且还有一个特点,通常1μF之上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,自然也有其他的, 例如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里边充满了电解质,并引出两个电极,做为正(+)、负(-)极,与其它电容器不一样,它们在电路中的极性不可以接错,而其他电容则并没有极性。

把电容器的两个电极各自接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然 会出现残留电压,可以用万用表观察,大家说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这种环节称之为电容器的充电。充好电的电容器两端有必须的电压。电容器储存的电荷向电路释放的环节,称之为电容器的放电。

电容器工作原理

电容器工作原理是通过在电极上储存电荷储存电能,一般与电感器一同使用形成LC振荡电路。电容器工作原理是电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷积累在导体上,致使电荷的积累储存。

电容器是电子产品中很多使用的电子元件之一,因此普遍使用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等这方面。

电容器的作用及原理

工作原理:

电容器与电池类似,也具有两个电极。在电容器内部,这两个电极各自连接到被电介质隔开的两块金属板上。电介质可以是空气、纸张、塑料或其他一切不导电并能避免出现这两个金属极一起接触的物质。电容器上与电池负极相连的金属板将消化吸收电池产生的电子。

电容器上与电池正极相连的金属板将向电池释放电子。 充电完成后,电容器与电池具有相同的电压(要是电池电压是1.5伏特,则电容器电压也是1.5伏特)。

电容的作用

做为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:

1、使用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。接下来分类详述之:

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,降低负载需求量。 就像小型可充电电池样,旁路电容可以被充电,并向器件进行放电。 为尽量降低阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地 管脚。 这可以不错地避免出现输入值过大而造成的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2)去藕

去藕,又称解藕。 从电路而言, 经常可以区分为驱动的源和被驱动的负载。要是负载电容十分大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才可以完成信号的跳变,在升高沿十分陡峭的过程中, 电流十分大, 这样驱动的电流就会消化吸收非常大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(尤为是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这类电流相针对没问题状况而言事实上便是一种噪声,会影响到前级的没问题工作,这便是正所谓的“耦合”。

去藕电容便是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,制止一起间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容融合起来将更非常容易理解。旁路电容具体也是去藕合的,仅仅是旁路电容通常指的是高频旁路,也便是给高频的开关噪声高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容通常十分小,依据谐振频率通常取0.1μF、 0.01μF 等;而去耦合电容的容量通常较大,很有可能是10μF 或是较大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确认。

旁路是把输入信号中的干扰做为滤除的对象,而去耦是把输出信号的干扰做为滤除的对象,避免出现干扰信号返回电源。这应当是他们的实质差别。

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。但事实上超出1μF 的电容大多为电解电容,有非常大的电感成份,因此频率高后反倒阻抗会增大。有时候会看见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。电容的作用便是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越非常容易通过,电容越大高频越非常容易通过。实际用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。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造成水量的变化。它把电压的变化转换为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,进而缓冲了电压。滤波便是充电,放电的环节。

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。 电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是较为常用的。依据不一样的电源要求,器件有时候会选用串联、并联或其组合的形式, 针对功率级超出10KW 的电源,一般选用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

电容器的作用及原理

电容器关键用途:

1.电容器用于存储电量以便于高速释放。闪光灯用到的便是这种作用。大型激光器也使用此技术来获得十分明亮的瞬时闪光作用。

2.电容器还可以清除脉动。要是传导直流电压的线路含有脉动或尖峰,大容量电容器可以通过消化吸收波峰和填充波谷来使电压变得平稳。

3.电容器可以阻隔直流。要是将一个较小的电容器连接到电池上,则在电容器充电完成后(电容器容量较小时,一瞬间即可完成充电环节),电池的两极之间将不再有电流通过。殊不知,一切交流电流(AC)信号都能够畅通无阻地流过电容器。其原因是伴随着交流电流的波动,电容器持续地充放电,就好像交流电流在流动一样。

4. 电容器与电感器一起使用,可组成振荡器。

举一个现实日常生活中的例子,大家看见市售的整流电源在拔下 插头后,上边的发光二极管还会继续亮一会儿,然后慢慢熄灭,便是由于里边的电容事先存储了电能,然后释放。自然这种电容原本是用作滤波的。至于电容滤波, 不知您有并没有用整流电源听随身听的经历,通常低质的电源由于厂家出自于节约成本费用考虑到使用了较小容量的滤波电容,致使耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接 上一个较大容量的电解电容(1000μF,留意正极接正极),通常可以调节作用。发烧友制作HiFi音响,都需要用至少1万微法之上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,并且大电容的储能作用,使得突发性的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点儿像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以确保下游很多用水时的供应。

电子电路中,唯有在电容器充电环节中,才有电流流过,充电环节完毕后,电容器是不可以通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦 合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那麼交流电为何可以通过电容器呢?大家先来看看交流电的特点。交流电不但方向往复交变,它的大小也在按规律性变化。电容器接在交流电源上,电容器持续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律性一致的充电电流和放电电流。

电容器的选用涉及到不少问題。首先是耐压的问題。加在一个电容器的两端的电压超出了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。通常电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。

Author: 宏, 嘿嘿