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电容器的三大作用,电容器的作用及原理

发布时间:2023-11-27 16:06:19编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对电容器的三大作用,电容器的作用及原理不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

电容器的三大作用,电容器的作用及原理

在电子电路中,电容是用来通过交流电阻断直流电的,同时也作为滤波器储存和释放电荷,以平滑输出脉动信号。

小容量的电容器通常用于高频电路,如收音机、发射机和振荡器。大容量电容器通常用于过滤和储存电荷。而且,还有一个特点。一般1F以上的电容为电解电容,1F以下的电容多为陶瓷电容。当然还有其他的,比如单片电容,聚酯电容,小容量的云母电容。

电解电容器有一个铝制外壳,外壳内装有电解液,引出两个电极作为正极()和负极(-)。不像其他电容,它们在电路中的极性不能错,而其他电容是没有极性的。

将电容器的两个电极分别连接到电源的正负电极上。过一段时间后,即使断开电源,两个引脚之间仍会有残余电压,用万用表可以观察到。我们说电容器储存电荷。电容器的极板间产生电压,电能就积累起来了。这个过程称为电容器充电。充电的电容器两端有一定的电压。存储在电容器中的电荷释放到电路中的过程称为电容器的放电。

电容器的工作原理电容器的工作原理是通过在电极上储存电荷来储存电能,通常与电感一起构成LC振荡电路。电容器的工作原理是电荷在电场中会被迫移动。当导体之间存在介质时,会阻碍电荷运动,使电荷在导体上积累,造成电荷的累积存储。

电容器是电子设备中广泛使用的电子元器件之一,因此广泛应用于DC隔离、耦合、旁路、滤波、调谐电路、能量转换、控制电路等。

工作原理:电容器类似于电池,有两个电极。在电容器内部,两个电极分别连接到由电介质隔开的两个金属板。电介质可以是空气、纸、塑料或任何其他不导电的物质,并且可以防止两个金属电极相互接触。电容器上连接电池负极的金属板会吸收电池产生的电子。

电容器上连接电池正极的金属板会向电池释放电子。充电后,电容器的电压与电池相同(如果电池电压为1.5伏,则电容器电压也为1.5伏)。电容器的作用作为无源元件之一,其作用不外乎以下1、应用于电源电路,实现旁路、去耦、滤波和储能。详细描述了以下类别:1)旁路

旁路电容器是为本地设备提供能量的储能装置。它可以使电压调节器的输出均匀,并降低负载需求。就像一个小型可充电电池一样,旁路电容可以对设备进行充电和放电。为了将阻抗降至最低,旁路电容应尽可能靠近负载器件的电源引脚和接地引脚。这样可以很好的防止地电位上升和输入值过大引起的噪声。接地弹性是指接地连接通过大电流毛刺时的压降。2)取出莲藕

去藕也叫去藕。就电路而言,总可以分为被驱动源和被驱动负载。

如果负载电容比较大,驱动电路需要对电容充放电来完成信号跳变。上升沿陡的时候电流比较大,所以驱动电流会吸收很大的电源电流。因为电路中的电感和电阻(尤其是芯片管脚上的电感,会反弹),这个电流和正常情况相比其实是一种噪声,会影响前一级的正常工作。这被称为“耦合”

去耦电容充当“电池”,满足驱动电路电流的变化,避免相互耦合干扰。把旁路电容和去耦电容结合起来会更好理解。旁路电容实际上是去耦的,但旁路电容一般指高频旁路,是针对高频开关噪声的一种低阻抗防泄漏方式。

高频旁路电容一般较小,根据谐振频率一般为0.1F和0.01F。去耦电容的容量一般较大,可能为10F以上,具体取决于电路中的分布参数和驱动电流的变化。

旁路以输入信号中的干扰为滤波对象,去耦以输出信号中的干扰为滤波对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。3)过滤

理论上(即假设电容为纯电容),电容越大,阻抗越小,通过频率越高。但实际上超过1F的电容大部分都是电解电容,电感成分较大,所以频率高后阻抗会增大。有时候,我们可以看到一个电容很大的电解电容和一个电容很小的电解电容并联在一起。此时大电容接低频,小电容接高频。电容的作用是通过高阻和低阻,通过高频和低频。电容越大,低频越容易通过,电容越大,高频越容易通过。

具体用于滤波,大电容(1000F)滤除低频,小电容(20pF)滤除高频。有网友形象地把滤波电容比作一个“池塘”。因为电容两端的电压不会突然变化,所以可以看出信号频率越高,衰减越大。可以形象地说,电容器就像一个池塘,水量不会因为加入或蒸发几滴水而改变。它将电压的变化转化为电流的变化。频率越高,峰值电流越大,从而缓冲电压。过滤就是充放电的过程。

4)储能电容通过整流器收集电荷,并将储存的能量通过变换器引线输送到电源的输出端。常用的铝电解电容器额定电压为40 ~ 450 VDC,电容为220 ~ 150 000 f(如EPCOS的B43504或B43505)。根据不同的电源要求,设备有时串联、并联或组合连接。对于功率水平超过10KW的电源,通常使用大型槽形螺旋终端电容器。

电容器的主要用途:1。电容器用于储存电力,以便高速释放。该功能由flash使用。大型激光器也使用这种技术来获得非常明亮的瞬时闪光效果。2.电容器也可以消除脉动。如果传导DC电压的线路包含脉动或尖峰,大容量电容器可以通过吸收峰值和填充谷值来稳定电压。

3.电容器可以阻挡DC。如果在电池上接一个较小的电容,电容充电后(在电容容量较小的情况下,充电过程可以在瞬间完成),电池两极之间就不会有电流流过。然而,任何交流(AC)信号都可以不受阻碍地流过电容器。原因是随着交流电流的波动,电容器不断地充放电,就像交流电流在流动一样。4.电容和电感可以一起构成一个振荡器。

举个现实生活中的例子,我们可以看到,拔掉插头后,商用整流电源上的LED会持续亮一会儿,然后逐渐熄灭,因为里面的电容提前储存了电能,然后再释放出来。当然,这个电容本来是用来滤波的。至于电容滤波,不知道大家有没有听过带整流电源的随身听。一般低质电源在耳机里有嗡嗡声,是因为厂家为了节约成本,使用了小容量的滤波电容。

这时可以在电源两端并联一个大容量电解电容(1000F,注意正极),一般可以提高效果。发烧友在制作HiFi音频时,必须使用至少10000微法的电容进行滤波。滤波电容越大,输出电压波形越接近DC。而且大电容的储能功能,使得电路在突发大信号到来时,有足够的能量转换成强大的音频输出。

这时候大电容的作用就有点像水库,让原本湍急的水流平稳输出,在下游大量用水时也能保证供应。

在电子电路中,只有当电容器充电时,电流才能流动。充电过程结束后,电容不能通过DC,在电路中起到“阻断DC”的作用。在电路中,电容通常用于耦合、旁路、滤波等。都是利用其“通交流,堵DC”的特点。那么为什么交流电可以通过电容器呢?我们先来看看交流电的特性。交流电不仅在方向上交替变化,而且在大小上也按规律变化。

电容器接在交流电源上,电容器不断地充放电,使电路中流过符合交流电变化规律的充电电流和放电电流。

电容器的选择涉及许多问题。首先是抗压问题。当电容器两端的电压超过其额定电压时,电容器将被击穿而损坏。一般电解电容的击穿电压有6.3V、10V、16V、25V、50V等。

以上知识分享希望能够帮助到大家!