电容器在电路设计中的11种作用

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电容器在电路中的作用一般概括为:通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用。用作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域,同电池等储能元件相比,电容器可以瞬时充放电,并且充放电电流基本上不受限制,可以为某些设备提供大功率的瞬时脉冲电流。

1 、隔直流:作用是阻止直流而让交流通过。

2 、旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

3 、耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路

4 、平滑或滤波: 将整流以后的脉状波变为接近直流的平滑波,或将纹波及干扰波虑除。

5 、温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的温度稳定性。

6 、计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。

7 、调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。

8 、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为较常见的规格。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。

9、浪涌电压保护:开关频率很高的现代功率半导体器件易受潜在的损害性电压尖峰脉冲的影响。跨接在功率半导体器件两端的浪涌电压保护电容器通过吸收电压脉冲限制了峰值电压,从而对半导体器件起到了保护作用,使得浪涌电压保护电容器成为功率元件库中的重要一员。

半导体器件的额定电压和电流值及其开关频率左右着浪涌电压保护电容器的选择。由于这些电容器承受着很陡的 dv/dt 值,因此,对于这种应用而言,薄膜电容器是恰当之选。不能仅根据电容值 / 电压值来选择电容器。在选择浪涌电压保护电容器时,还应考虑所需的 dv/dt 值。

10 、 EMI/RFI 抑制: 这些电容器连接在电源的输入端,以减轻由半导体所产生的电磁或无线电干扰。由于直接与主输入线相连,这些电容器易遭受到破坏性的过压和瞬态电压。采用塑膜技术的 X- 级和 Y- 级电容器提供了最为廉价的抑制方法之一。抑制电容器的阻抗随着频率的增加而减小,允许高频电流通过电容器。 X 电容器在线路之间对此电流提供“短路”, Y 电容器则在线路与接地设备之间对此电流提供“短路”。

11 、控制和逻辑电路 :各类电容器均可能被应用于电源控制电路中。除非是在恶劣环境条件的要求,否则这些电容器的选择一般都是低电压低损耗的通用型元件。

文章转载自:电子工程师笔记

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