電容在電路中的作用及電容濾波原理

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電容在電路中的作用及電容濾波原理

電容濾波器在電源適配器電路中幾乎是不可缺少的儲(chǔ)能元件，它具有隔斷直流、連通交流、阻止低頻的特性。廣泛應(yīng)用在耦合、隔直、旁路、濾波、調(diào)諧、能量轉(zhuǎn)換和自動(dòng)控制等電路中。熟悉電容器在不同電路中的名稱意義，有助于我們讀懂電子電路圖。

1、濾波電容：接在直流電源適配器的正、負(fù)極之間，以濾除直流電源適配器中不需要的交流成分，使直流電變平滑。

一般采用大容量的電解電容器或鉭電容，也可以在電路中同時(shí)并接其他類型的小容量電容以濾除高頻交流電。

2、去耦電容：幷接在放大電路的電源適配器正、負(fù)極之間，防止由于電源適配器內(nèi)阻形成的正反饋而引起的寄生震蕩。

3、耦合電容：接在交流信號(hào)處理電路中，用于連接信號(hào)源和信號(hào)處理電路或者作兩放大器的級(jí)間連接，用以隔斷直流，讓交流信號(hào)或脈沖信號(hào)通過(guò)，使前后級(jí)放大電路的直流電源適配器工作點(diǎn)互不影響。

4、旁路電容：接在交、直流信號(hào)的電路中，將電容并接在電阻兩端或由電路的某點(diǎn)跨接到公共電位上，為交流信號(hào)或脈沖信號(hào)設(shè)置一條通路，避免交流信號(hào)成分因通過(guò)電阻產(chǎn)生壓降衰減。

5、調(diào)諧電容：連接在諧振電路的振蕩線圈兩端，起到選擇振蕩頻率的作用。

6、襯墊電容與諧振電容：主電容串聯(lián)的輔助性電容，調(diào)整它可使振蕩信號(hào)頻率范圍變小，幷能顯著地提高低頻端的振蕩頻率。
是當(dāng)?shù)剡x定襯墊電容的容量，可以將低端頻率曲線向上提升，接近于理想頻率跟蹤曲線。

7、補(bǔ)償電容：與諧振電路主電容并聯(lián)的輔助性電容，調(diào)整該電容能使振蕩信號(hào)頻率范圍擴(kuò)大。

8、中和電容：并接在三極管放大器的基極與發(fā)射極之間，構(gòu)成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，以抑制三極管間電容造成的自激振蕩。

9、穩(wěn)頻電容：在振蕩電路中起穩(wěn)定振蕩頻率的作用。

10、定時(shí)電容：在RC時(shí)間常數(shù)電路中與電阻R串聯(lián)，共同決定充放電時(shí)間長(zhǎng)短的電容。

11、加速電容：接在振蕩器反饋電路中，使正反饋過(guò)程加速，提高振蕩信號(hào)的幅度。

12、縮短電容：在UHF高頻頭電路中，為了縮短振蕩電感器長(zhǎng)度而串接的電容。

13、克拉潑電容：在電容三點(diǎn)式振蕩電路中，與電感振蕩線圈串聯(lián)的電容，起到消除晶體管結(jié)電容對(duì)頻率穩(wěn)定性影響的作用。

14、錫拉電容：在電容三點(diǎn)式振蕩電路中，與電感振蕩線圈兩端并聯(lián)的電容，起到消除晶體管結(jié)電容的影響，使振蕩器在高頻端容易起振。

15、穩(wěn)幅電容：在鑒頻器中，用于穩(wěn)定輸出信號(hào)的幅度。

16、預(yù)加重電容：為了避免音頻調(diào)制信號(hào)在處理過(guò)程中造成對(duì)分頻量衰減和丟失，而設(shè)置的RC高頻分量提升網(wǎng)絡(luò)電容。

17、去加重電容：為恢復(fù)原伴音信號(hào)，要求對(duì)音頻信號(hào)中經(jīng)預(yù)加重所提升的高頻分量和噪聲一起衰減掉，設(shè)置在RC網(wǎng)絡(luò)中的電容。

18、移相電容：用于改變交流信號(hào)相位的電容。

19、反饋電容：跨接于放大器的輸入與輸出端之間，使輸出信號(hào)回輸?shù)捷斎攵说碾娙荨?br />
20、降壓限流電容：串聯(lián)在交流電回路中，利用電容對(duì)交流電的容抗特性，對(duì)交流電進(jìn)行限流，從而構(gòu)成分壓電路。

21、逆程電容：用于行掃描輸出電路，并接在行輸出管的集電極與發(fā)射極之間，以產(chǎn)生高壓行掃描鋸齒波逆程脈沖，其耐壓一般在1500V以上。

22、校正電容：串接在偏轉(zhuǎn)線圈回路中，用于校正顯像管邊緣的延伸線性失真。

23、自舉升壓電容：利用電容器的充、放電儲(chǔ)能特性提升電路某點(diǎn)的電位，使該點(diǎn)電位達(dá)到供電端電壓值的2倍。

24、消亮點(diǎn)電容：設(shè)置在視放電路中，用于關(guān)機(jī)時(shí)消除顯像管上殘余亮點(diǎn)的電容。

25、軟啟動(dòng)電容：一般接在開關(guān)電源適配器的開關(guān)管基極上，防止在開啟電源適配器時(shí)，過(guò)大的浪涌電流或過(guò)高的峰值電壓加到開關(guān)管基極上，導(dǎo)致開關(guān)管損壞。

26、啟動(dòng)電容：串接在單相電動(dòng)機(jī)的副繞組上，為電動(dòng)機(jī)提供啟動(dòng)移相交流電壓。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后與副繞組斷開。

27、運(yùn)轉(zhuǎn)電容：與單相電動(dòng)機(jī)的副繞組串聯(lián)，為電動(dòng)機(jī)副繞組提供移相交流電流。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，與副繞組保持串接。

電容器在電子線路中的作用一般概括為：通交流、阻直流。電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉(zhuǎn)相等電氣作用。用作貯能元件也是電容器的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，同電池等儲(chǔ)能元件相比，電容器可以瞬時(shí)充放電，并且充放電電流基本上不受限制，可以為某些設(shè)備提供大功率的瞬時(shí)脈沖電流。

1 、隔直流：作用是阻止直流而讓交流通過(guò)。

2 、旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

3 、耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號(hào)通過(guò)并傳輸?shù)较乱患?jí)電路

4 、平滑或?yàn)V波：將整流以后的脈狀波變?yōu)榻咏绷鞯钠交ǎ驅(qū)⒓y波及干擾波慮除。

5 、溫度補(bǔ)償：針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來(lái)的影響，而進(jìn)行補(bǔ)償，改善電路的溫度穩(wěn)定性。

6 、計(jì)時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數(shù)。

7 、調(diào)諧：對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。

8 、儲(chǔ)能：儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線傳送至電源適配器的輸出端。電壓額定值為 40 ～ 450VDC 、電容值在 220 ～ 150 000μF 之間的鋁電解電容器為較常見的規(guī)格。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(duì)于功率級(jí)超過(guò) 10KW 的電源適配器，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

9、浪涌電壓保護(hù)：開關(guān)頻率很高的現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈沖的影響。跨接在功率半導(dǎo)體器件兩端的浪涌電壓保護(hù)電容器通過(guò)吸收電壓脈沖限制了峰值電壓，從而對(duì)半導(dǎo)體器件起到了保護(hù)作用，使得浪涌電壓保護(hù)電容器成為功率元件庫(kù)中的重要一員。

半導(dǎo)體器件的額定電壓和電流值及其開關(guān)頻率左右著浪涌電壓保護(hù)電容器的選擇。由于這些電容器承受著很陡的 dv/dt 值，因此，對(duì)于這種應(yīng)用而言，薄膜電容器是恰當(dāng)之選。不能僅根據(jù)電容值 / 電壓值來(lái)選擇電容器。在選擇浪涌電壓保護(hù)電容器時(shí)，還應(yīng)考慮所需的 dv/dt 值。

10 、 EMI/RFI 抑制：這些電容器連接在電源適配器的輸入端，以減輕由半導(dǎo)體所產(chǎn)生的電磁或無(wú)線電干擾。由于直接與主輸入線相連，這些電容器易遭受到破壞性的過(guò)壓和瞬態(tài)電壓。采用塑膜技術(shù)的 X- 級(jí)和 Y- 級(jí)電容器提供了較為廉價(jià)的抑制方法之一。抑制電容器的阻抗隨著頻率的增加而減小，允許高頻電流通過(guò)電容器。 X 電容器在線路之間對(duì)此電流提供“短路”， Y 電容器則在線路與接地設(shè)備之間對(duì)此電流提供“短路”。

11 、控制和邏輯電路：各類電容器均可能被應(yīng)用于電源適配器控制電路中。除非是在惡劣環(huán)境條件的要求，否則這些電容器的選擇一般都是低電壓低損耗的通用型元件。

電源適配器整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動(dòng)成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲(chǔ)能作用的電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來(lái)濾除整流電路輸出電壓中的脈動(dòng)成分以獲得直流電壓。

常用的濾波電路有無(wú)源濾波和有源濾波兩大類。無(wú)源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動(dòng)成分的大小用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。

脈動(dòng)系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波較大值／輸出電壓的直流分量

半波整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)為S=1．57，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)S≈O．67。對(duì)于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動(dòng)系數(shù)S=1／(4(RLC／T-1)。(T為整流輸出的直流脈動(dòng)電壓的周期。)

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| 發(fā)布時(shí)間：2018.07.17 來(lái)源：電源適配器廠家

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