电容的用途
电容种类繁多,应用甚广。笔者就以几个实例抛出问题,再举例着重讲述电解电容和瓷 片电容在电路中的储能、滤波和去耦等功能。
(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,PFN-C电容器,以杂音的形式出现,将这 种干扰称之为“传导干扰”。
(2)当摩托车从附近道路通过时,优质PFN-C电容器,电视机会出现雪花状干扰。这是因为摩托车点火装
置的脉冲电流1产生了电磁波,PFN-C电容器厂,传到空间再传给附近的电视天线、电路上。将这种干扰称之 为“辐***扰”。
(3)冬天的时候,特别是在北方比较干燥的城市,晚上睡觉***服时,经常会看到衣 服有“火花”,实际上这是“静电放电”现象,称之为 ESD。如果此时你用手触摸一些电子元件,说不定会电1击毁这些元器件,因为电压有 3~5KV 之高。电压随高,但电量很少,所 以对***危害不大。
(4)开空调时,室内的荧光灯会出现瞬时变暗的现象,这是因为大量电流流向空调, 电压急速下降,利用统一电源的荧光灯受到影响,这种电压突然骤降的“浪涌”现象,称 之为 Surge。
作用
在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是***常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。***简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。
但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过电场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段,有句话,PFN-C电容器公司,就叫通交流,阻直流,说的就是电容的这个性质。
为了研究、解决以上这些问题,后来发展起来了一门学科 EMC。若想更深入了解,读 者可以去研读一下郑军奇的《EMC 电磁兼容设计与测试案例分析》,有些例子相当经典。这 里顺便为读者扩展几个概念,希望读者能够了解。
(1)去耦。当器件高速开关时,把射频能量从高频器件的电源端泄放到电源分配网络。 去耦电容也为器件和元件提供一个局部的直流源,这对减小电流在板上传播浪涌尖峰很有 作用。
(2)旁路。把不必要的共模 RF 能量从元件或线缆中泄放掉。它的实质是产生一个交 流支路来把不需要的能量从易受影响的区域泄放掉。另外,它还提供滤波功能(带宽限制), 有时笼统地称为滤波。
(3)储能。当所用的信号脚在***1大容量负载下同时开关时,用来保持提供给器件恒定 的直流电压和电流。它还能阻止由于元件 di/dt 电流浪涌而引起的电源跌落。如果说去耦是 高频的范畴,那么储能可以理解为是低频范畴。
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