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。
(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。
在电源给电容器充电过程中的任一时刻,若电容器所带电荷量为q,则电容器两板间的电压U=qC。电容的使用寿命随温度的增加而减小,实验证明环境温度每升高10℃,电容的寿命就会减半。充电电流必然流经内阻r,设内阻r两端的电压为Ur,根据欧姆定律可知E电动势=U+Ur。所以不难想象,图6.12中斜直线上方的三角形面积,即为电源电动势做功QE电动势过程中被消耗在内阻r上而转变为焦耳热的能量。
问题解决了!在用电源给电容器充电的过程中,只能有一半的能量被电容器储存,必然有另一半能量消耗在回路的电阻之上。电容器转化成热能的能量主要由介质损耗的能量和电容所有的电阻所引起的能量损耗,在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏电阻损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏电阻有关,而且与周期性的极化建立过程有关。如果电容器储存的能量很多,则消耗在回路电阻上的能量也就同样的多。如果这部分能量全部消耗在电源的内阻上,则对电源十分不利,这也是在充电回路中另外增加限流电阻的原因。
至此,可能还有一个疑问:如果对电容器充电的能量利用率仅有50%,给使用电容器作为电源的电动汽车充电不是会浪费很多电能吗?要知道上面讨论的是用有固定电动势的电源给电容器充电的情况,如果给大容量电容器充电,应该使用可变电动势的电源,这样可以使充电的能量利用率大大提高。本文就针对电容器在开关电源中的作用阐述其原理,常见故障分析以及维修方法。
电容器壳体膨胀
电容器的绝缘介质是油性有机物质,在电容器运行过程中温度逐渐升高,箱体随之热胀冷缩本是一种正常现象,但当箱体密封受损空气、水分、杂质的***而使绝缘性能下降内部放电或击穿时,内部产生大量气体使箱体鼓起变形而膨胀。功率放大器部分容量选择范围一般是5万微法拉、10万微法拉、50万微法拉、1法拉和1。造成箱体膨胀的主要原因有:运行时过电压、过电流、操作过电压、室温过高、电容器本身质量问题等。当出现电容器壳体膨胀时应及时退出运行并查明原因排除故障。
电容器出现下列情况之一的,应作停用处理:
电容器外壳严重膨胀有爆1炸可能的、漏油严重以及运行时内部有响声的、电容器接头有过热迹象的、运行时造成三相不平衡超过5%以上的。
电容器操作时应注意事项
电容器的分、合闸操作应严格按规范进行;电容器带有残余电荷的情况下禁止合闸;对电容器进行清扫时应在母线上连接地线,如果熔断器烧坏的应在电容器的接头上连接地线,以放掉电容器中的残余电荷;电力补偿电容器在运行过程中应严格执行安全运行规范,加强值班巡视和检查,作好运行记录,发现故障及时处理。电子设备中大量使用的电容器盘点电容器,通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母C表示。
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