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电容器在电路中的作用

电容器是可以储存电荷和电能的装置,本文将在简单介绍什么是电容器和电容器的特性参数的基础上,重点介绍电容器在电路中的应用。  ---查看全文 >>

关键字:电容器 电容 

电容器在电路中的作用

电容器是可以储存电荷和电能的装置,本文将在简单介绍什么是电容器和电容器的特性参数的基础上,重点介绍电容器在电路中的应用。

什么是电容器?
物理学中,把能储存电荷和电能的装置叫做电容器。电容器是由两个电极及其间的介电材料构成的,通常简称为电容,用字母C表示。
电容器在电路中的作用

电容器的特性参数
标称电容量和允许偏差:标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)。一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。

额定电压:在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。

绝缘电阻:直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。像陶瓷电容器、薄膜电容器的话,绝缘电阻是越大越好的,而铝电解电容之类的绝缘电阻是越小越好。

电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

损耗角正切:在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为耗损角正切。在实际应用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻。对于电子设备来说,要求RS越小越好。也就是说要求损耗功率越小,其与电容的功率夹角越小。电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。 在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。

温度特性:通常以20摄氏度基准温度的电容量与有关温度的电容量百分比表示。

频率特性:随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。

使用寿命:电容器的使用寿命随着温度的增加而减少。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间而退化。

温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值。温度系数越小越好。
电容器在电路中的作用

电容器在电路中的作用
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。在电路中的作用主要有以下几方面:
1.滤波电容:它接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电平滑。一般常采用大容量的电解电容器,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。
2.退耦电容:并接于放大电路的电源正、负极之间,防止由电源内阻形成的正反馈而引起的寄生振荡。
3.旁路电容:在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。
4.耦合电容:在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或脉冲信号通过,使前后级放大电路的直流工作点互不影响。
5.调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。
6.衬垫电容:与谐振电路主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,并能显著地提高低频端的振荡频率。适当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。
7.补偿电容:它是与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。
8.中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。
9.稳频电容:在振荡电路中,起稳定振荡频率的作用。
10.定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。
11.加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。
12.缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串接的电容。
13.克拉泼电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈串联的电容,起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。
14.锅拉电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈两端并联的电容,起到消除晶体管结电容的影响,使振荡器在高频端容易起振。
15.稳幅电容:在鉴频器中,用于稳定输出信号的幅度。
16.预加重电容:为了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失,而设置的RC高频分量提升网络电容。                     
17.去加重电容:为恢复原伴音信号,要求对音频信号中经预加重所提升的高频分量和噪声一起衰减掉,设置在RC网络中的电容。           
电容器在电路中的作用
18.移相电容:用于改变交流信号相位的电容。
19.反馈电容:跨接于放大器的输入与输出端之间,使输出信号回输到输入端的电容。
20.降压限流电容:串联在交流电回路中,利用电容对交流电的容抗特性,对交流电进行限流,从而构成分压电路。                       
21.逆程电容:用于行扫描输出电路,并接在行输出管的集电极与发射极之间,以产生高压行扫描锯齿波逆程脉冲,其耐压一般在1500V以上。
22.S校正电容:串接在偏转线圈回路中,用于校正显像管边缘的延伸线性失真。
23.自举升压电容:利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位,使该点电位达到供电端电压值的倍。                           
24.消亮点电容:设置在视放电路中,用于关机时消除显像管上残余亮点的电容。
25.软启动电容:一般接在开关电源的开关管基极上,防止在开启电源时,过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上,导致开关管损坏。         
26.启动电容:串接在单相电动机的副绕组上,为电动机提供启动移相交流电压。在电动机正常运转后与副绕组断开。
27.运转电容:与单相电动机的副绕组串联,为电动机副绕组提供移相交流电流。在电动机正常运行时,与副绕组保持串接。

综上所述,电容器在电路中的应用非常广泛,常见的作用有隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。

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