电容有哪些作用
2022-09-01
1) 储能
储能电容器通过整流器收集电荷,并通过转换器引线将存储的能量传输到电源的输出端。额定电压为40~450VDC,电容为220~150000μF(如EPCOS公司的B43504或B43505)。根据不同的供电要求,设备有时采用串联、并联或其组合的形式。对于功率级超过10kW的电源,通常使用大容量的罐形螺旋终端电容器。
2) 旁路动作
旁路电容器是为本地设备提供能量的能量存储设备。它可以使调节器的输出均匀,降低负载需求。与小型可充电电池一样,旁路电容器可以对设备进行充电和放电。为了使阻抗最小化,旁路电容器应尽可能靠近负载装置的电源引脚和接地引脚。这可以有效地防止接地电位上升和由过大的输入值引起的噪声。接地电位是大电流毛刺通过接地连接时的电压降。
3) 去耦作用
去耦,也称为解耦。就电路而言,总是可以区分驱动源和驱动负载。如果负载电容相对较大,则驱动电路需要对电容充电和放电以完成信号跳跃。当上升沿陡峭时,电流相对较大,因此驱动电流将吸收较大的电源电流。由于电路中的电感和电阻(尤其是芯片引脚上的电感,它会反弹),与正常情况相比,此电流实际上是一种噪声,它会影响前一级的正常工作,即所谓的“耦合”。
去耦电容器用作“电池”,以满足驱动电路的电流变化,避免互耦干扰,并进一步降低电路中电源和参考地之间的高频干扰阻抗。
通过将旁路电容器与去耦电容器相结合,将更容易理解。旁路电容器实际上是解耦的,但旁路电容器通常指高频旁路,即,改善高频开关噪声的低阻抗泄漏路径。高频旁路电容一般较小,根据谐振频率μF、0.01μF等一般取0.1;去耦电容器的容量一般较大,根据电路中的分布参数和驱动电流的变化确定,可以为10μF或更大。旁路用于过滤输入信号中的干扰,而去耦用于过滤输出信号中的干涉,以防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
4) 过滤效果
理论上(即假设电容为纯电容),电容越大,阻抗越小,通过频率越高。但实际上超过1μF的大多数电容器是具有大电感分量的电解电容器,因此当频率较高时,阻抗会增加。有时可以看到,小电容器与具有大电容的电解电容器并联。此时,大电容器通过低频,小电容器通过高频。电容器的功能是低通高阻,低通高电阻。电容越大,低频越难通过。具体用于滤波,大电容(1000μF)滤波低频,小电容(20pF)滤波高频。一些网民生动地将滤波电容器比作“池塘”。由于电容器两端的电压不会突然变化,可以看出,信号频率越高,衰减越大。可以生动地说,电容器就像一个池塘,水量不会因为几滴水的添加或蒸发而改变。它将电压变化转换为电流变化。频率越高,峰值电流越大,从而缓冲电压。过滤是充电和放电的过程。