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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。在自谐振频率以下电容表现为容性,在自谐振频率以上电容变为***,这将会减小RF去耦功能。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。去藕从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是耦合作用。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220~150000uF之间的铝电解电容器(如EPCOS公司的B43504或B43505)是较为常用的。对于电容来说,在零状态响应的通电瞬间,它可以认为是电压为零的电压源,所以它相当于短路。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。电容器损坏在开关电源中出现的故障现象电容器的损坏、失效有以下几种情况:1)电容内部的短、断路损坏,故障现象是烧开关管及其他限流元器件,如***与开关电源中的限流电阻。电容短、断路损坏工作在高电压、大电流(例如彩电的开关电源、行输出电路)中的滤波电容器,当因某种原因使电压升高,并超过其耐压值时,使之击穿短路损坏,或由于整流二极管损坏后使有极性的电解电容器相当于工作在交流电路中,在较大的反向漏电流下发热而短路损坏。由于短路时流过电容器的电流很大,一般电容器都会爆裂或使其封口胶塞胀出。2)电容器容量降低引起的低效或轻微漏电,其故障现象是电视图像“S”形扭曲或行不同步现象,对于现在的用IIC总线的电视机出现一些特别的故障现象,如果因影响使同步牌临界状态,伴音大可能影响到电视机的质量,使得伴章随时出现。滤波电容短路后,常出现***丝或限流电阻烧断、电源厚膜块或开关管、整流管击穿之类的故障。主要表现为整机“三无”,这种故障在各类开关电源中带有共性。2)电容器容量降低引起的低效或轻微漏电,其故障现象是电视图像“S”形扭曲或行不同步现象,对于现在的用IIC总线的电视机出现一些特别的故障现象,如果因影响使同步牌临界状态,伴音大可能影响到电视机的质量,使得伴章随时出现。主要原因是电容器的参数改变,但没完全失效,在一定程度上还有作用,但达不到应有的作用,使得现有的故障现象出现。举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。而且此类故障不好判断与排除。3)电容器容量消失引起的失效、完全漏电或爆浆,是电源中电容出现故障后难判别与维修的故障,因为测量电容器件,用万用表测试一切正常,但将电容安装在电路上后,电容的容量就完全消失,这是电路中难维修的软故障之一,即元器件不能承受电压,一有电压的存在,容易就完全消失。测试操作时,先用两表笔任意触碰电容的两引脚,然后调换表笔再触碰一次,如果电容是好的,万用表指针会向右摆动一下,随即向左迅速返回无穷大位置。这里用E电动势作为电动势的符号,以区别于电场强度E。这个问题的提出和教材(包括一些大学教材)有关。教材常把用电源对电容器充放电过程表示为图6.9。(1)使用吸尘器时收音机会出现“啪啦、啪啦”的杂音,原因是吸尘器的马达产生的微弱(低强度高频)电压/电流变化通过电源线传递进入收音机,以杂音的形式出现,将这种干扰称之为“传导干扰”。这样表示有三个问题:1.只用电动势E电动势不能完全表示电源的特性,电源的特性必须用电动势E电动势和内阻r两个物理量描述,不存在内阻r=0的电源。2.实际充电过程中电源内阻r可以起到限制充电电流的作用;但是如果电容器的电容较大、电源电动势较高,还需要在电路中串接限流电阻以防止充电电流过大损坏电源和电流表。3.如果电容器电容较大且充电电压较高,放电时也应增加限流电阻,以免损坏电流表。下面就讨论电源给电容器充电的过程中能量的分配问题,设电源电动势和电容器电容量都不大,充电电路如图6.10和图6.11所示。发烧友制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。图6.10和图6.11是一样的,只是对电源的表示方法不同,图6.10中把电源电动势和内阻分开表示,图6.11中把电源电动势和内阻合起来标注在电源下方,这样才是电源的正确表示方法。)
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