电容器的作用

电容器的作用,第1张

电容器的作用 电容是起什么作用的?

最开始学习电容实在高中时期,当时对电容的理解就是:是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。

电容决定式是:C=εS/4πkd,定义式是:C=Q/U,还有有一个它的特性隔直通交, 这也是大多数人对电容的理解吧,虽然知道电容是什么,但是具体起什么作用很少人能清楚。

直到工作之后,笔者做了几个电子研发的项目,才对电容的作用有了更深一步的了解。

电容的作用电容的主要作用包括滤波、耦合、谐振、旁路、定时、负载、积分、微分,下面来说一说电容是怎么实现这些作用的。

滤波滤波电容即电解电容,正负极不能反接,都说滤波电容,那么到底滤掉的是什么波呢?如上图所示,经过整流桥之后的波形如下所示经过滤波电容之后的波形如下图所示,它的作用是把类似sin波形的电压,稳定在一定值之内,电容的容量越大,波形越平滑,它的作用好似一个水桶,把水管里面流动的水流先收集起来,然后再通过水桶流出去,这样流出去的水流的流速会相对平缓,这就是所谓的滤波。

如果觉得波形不够平滑,可以在后面加一个稳压管进行稳压,这样出来的波形会更加的平滑,滤波电容多应用在电路的电源部分。

旁路、耦合旁路电容和耦合电容的作用其实都是一样的,作用都是滤除高频信号,不一样的是他们所处在电路中的位置不一样,旁路电容所滤除的是输入信号的高频,而耦合电容滤除的是输出信号的高频。

虽然说滤波电容也进行了滤波,但是对于高频信号,滤波电容是无能为力的,这时候需要在电路中并联一个适当的旁路或耦合电容,让高频交流电通过此电容流向地,以确保后续电路无高频信号,至于选择多大的旁路电容,要做到具体电路,具体分析。

负载电容相信大家对负载电容很熟悉,下图中与晶振X1所并联的电容C1和C2就是负载电容,更换负载电容的容值可以调整晶振的频率,负载电容的容值很小,一般只有几十pf(1pF=10^-12F),常用的容值有22pF、30pF、50pF、100pF。

这个负载电容的容值单片机官方一般都会给出,不需要我们去深究。

笔者列举了一些最常用的电容的作用,如有纰漏之处,在下不吝啬教,对于一些电容的高级作用,譬如积分、微分,要想学好还得靠大家之后不懈的努力,希望笔者的这篇文章能给大家带来帮助。

电容。

两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成电容电容的作用1.储能:当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,电容器最基本的作用就是储能元件。

电容的储能原理和电池是不一样的,这里主要讲目前很火的超级电容。

超级电容主要包含两大类,双电层电容和赝电容。

虽然都叫做超级电容,但他们的工作原理存在着本质上的不同。

双电层超级电容器电荷移动过程为吸附作用是非法拉第过程;而赝电容充放电,以氧化还原反应为主,是法拉第过程,遵循法拉第原理。

电容可以充放电十万次以上,而且充电速度远快于锂电池,相比锂电池更加适合使用于电动车领域。

2.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 。

3.耦合:电容是一个储能元件,可以通交流阻直流的,因为交流电可以在电容的另一端感应出相应的电荷,而直流电无法感应出电荷。

根据这个特性,可以用在电路中作为交流耦合。

4.滤波:也是根据电容的储能原理,滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。

使输出的直流更平滑。

整流电路中,二极管整流出来的是脉动直流,脉动直流给电容充电,电容把多出来的电(纹波电压)存起来,然后又给后面的电路(负载)供电,就像用带一个小孔的水桶接雨水,雨水相当于纹波,水桶先存起来,然后再从孔内均匀流出。

5.去耦:去耦的原理和滤波是一样的,只是产生纹波的信号源不一样。

6.选频:利用电容的充放电特性,与电感配合,形成选频电路,只允许某些特定频率的信号通过,或者滤除掉特定频率的信号,这也和滤波原理是一样的,只是有针对性地滤波,比如高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器等。

7.谐振:当选频电路用在正反馈的电路里面时,就形成了振荡器。

谐振电容其实是在含有电容和电感的电路中,实现瞬时间的增压。

如果电容和电感并联,可能出现在某个很小的时间段内,电容的电压逐渐升高,而电流却逐渐减少,与此同时电感的电流却逐渐增加,电感的电压却逐渐降低。

简而言之这是一种能够跟随电压改变以及电流改变而逐渐控制电感电压的电容。

8.积分电容,由于输出信号取自电容两端,而电容两端电压不能突变,按指数规律上升,电容两端电压与电容的充电电流积分正正比,所以叫积分电容,积分电容通常在电路中用来进行波形变换,或者应用于峰值检波器中,或则是用于峰值保持电路

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