静下心来教书,潜下心来育人,专注电子入门技术,打造电子入门教学启蒙网,提供一站式服务!--刘昆山
科教电子制作
下载中心
电阻
电容
二极管
三极管
集成电路
电工基础
模拟电路
数字电路
高频电路
电子制作工具
芯片资料
电子实验
教学问答
PCB设计
PLC教程
家用电器
电子工艺
电视技术
书籍推荐
电子英语
电子视频教程
教育心理学
教学论文
教研论文
教学理论
教学管理
评语大全
职业教育
教育政策
名家思想
人际关系学
科教电子制作
您的位置网站首页>>电容专题>>电容器在电路中的几种作用
责任编辑:刘昆山

  在直流电路中,电容器是相当于断路的。 电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。

  这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。

  不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。

  不过在初级电子电路阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。

  在初级电子电路阶段,有句话,就叫通交流,阻直流,说的就是电容的这个性质。

  电容的作用:

  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。 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。 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。 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。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

  2)去耦

  去耦,又称解耦。 从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。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,这就是所谓的“耦合”。

  去耦电容就是起到一个“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,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。

  将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,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。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 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。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。这应该是他们的本质区别。

  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。但实际上超过1μF 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。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。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过。具体用在滤波中,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引起水量的变化。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。滤波就是充电,放电的过程。

  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。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。

上一页: 电容器的基本功能:充电和放电
下 一页:
电容器的检测方法与更换
邮购指南 教师吧淘宝店关于站长关于教师吧免责声明常见问题招聘人才友情链接给我留言
《教师吧》是一家帮助电子初学者快速入门电子技术的公益性教学网站,专门提供电子技术和单片机技术等入门型学习视频教程和电子制作套件。
我们主张电子初学者采用万能板焊接电子制作产品,因为这种“边学边做”的自学模式,不仅能锻炼焊接技术,还能提高识别电路图和分析原理图的能力。
辅以电子视频教程同步学习,必将为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础,帮助您快速跨越电子入门者到电子工程师的门槛。
本站已经获得国家部门认证 国家ICP备案序号: 赣ICP备06004613号 本站业务客服QQ:56943772 E-mail:56943772@qq.com
电子爱好者群(1):66585281电子爱好者群(2):197874883电子爱好者群(3):29019650 电子爱好者群(4):14454755
版权归刘昆山所有©2005-2025 转载须经本人同意,否则后果自负!本站网址:http://www.jiaoshi8.com
站长:刘昆山 手机:13217080719(刘昆山)副站长:刘星慧  13755545457(刘星慧
欢迎您为本站提供资料,本站资料有的来自网络,如有版权争议,请通知本人,本人将删除之!