1、應(yīng)用于電源電路,實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)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(chǔ)能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放 電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)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(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大 電流毛刺時(shí)的電壓降。
2)去藕
去藕,又稱解藕。從電路來說,總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電,才能完成信號(hào)的跳變,在上 升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對 于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級的正常工作。這就是耦合。
去藕電容就是起到一個(gè)電池的作用,滿足驅(qū)動(dòng)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(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實(shí)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(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防 途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)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(jù)電路中分布參數(shù),以及驅(qū)動(dòng) 電流的變化大小來確定。
旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對象,防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
3)濾波
從理論上(即假設(shè)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(shí)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 高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)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(wǎng)友將濾波電容 比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變,由此可知,信號(hào)頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個(gè)水塘,不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。 它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。
4)儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)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(jù)不同的電源要求,器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式, 對于功率級超過10KW的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
2、應(yīng)用于信號(hào)電路,主要完成耦合、振蕩/同步及時(shí)間常數(shù)的作用:
1)耦合
舉個(gè)例子來講,晶體管放大器發(fā)射極有一個(gè)自給偏壓電阻,它同時(shí)又使信號(hào)產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號(hào)耦合,這個(gè)電阻就是產(chǎn)生了耦合的元 件,如果在這個(gè)電阻兩端并聯(lián)一個(gè)電容,由于適當(dāng)容量的電容器對交流信號(hào)較小的阻抗,這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng),故稱此電容為去耦電容。
2)振蕩/同步
包括RC、LC振蕩器及晶體的負(fù)載電容都屬于這一范疇。
3)時(shí)間常數(shù)
這就是常見的 R、C 串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號(hào)電壓加在輸入端時(shí),電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。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)
用途:廣泛應(yīng)用于隔直,耦合,旁路,濾波,調(diào)諧回路, 能量轉(zhuǎn)換,控制電路等方面。
電容器的分類
1、按照結(jié)構(gòu)分三大類:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。
2、按電解質(zhì)分類:有機(jī)介質(zhì)電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
3、按用途分有:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
4、按制造材料的不同可以分為:瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容,還有先進(jìn)的聚丙希電容等等
5、高頻旁路:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
6、低頻旁路:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
7、濾波:鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。
8、調(diào)諧:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
9、低耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10、小型電容:金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。