电容的特点和作用详解

电容即装电的容器,在金属的电极上聚集着很多电荷形成了电位差,这就是电容带有一定的电压,电容是储能元件,它和电阻不一样。电容用C来表示,单位是F,uF,nF,pF。

电容的一般计算公式

C=Q/U(Q是指夹在金属电极板上的电荷的绝对值,单位是库伦)

电容的特点

1)隔直通交:不让直流电通过,交流电可通过

2)电容器上的电压不能突变:电压是电荷的积累,而电荷的积累需要时间,所以电压不能突变

电容的作用

1)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 000uF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 电解电容一般有正负极之分,注意区分

2)滤波

将一定频段内的信号从总信号中去除。大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友将滤波电容 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。

3)退耦

在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。去藕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。退耦滤波电容的取值通常为47~200μF,退耦压差越大时,电容的取值应越大。所谓退耦压差指前后电路网络工作电压之差。

4)旁路

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。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

旁路电容实际也是去藕合的,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,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF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。

以上主要是应用于电源电路中。除此之外,还可以在信号电路中,用作振荡/同步、做时间常数比如RC构成的积分电路,在一些芯片中RC做频率的设置等等。


原文链接:http://www.maiziedu.com/wiki/iot/capacitor/

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