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穿心电容是什么?

发布时间:2013-08-13

电容,我们在日常生活、工作中都经常用到,但不知道大家对“穿心电容”是否知道呢?本文收集整理了一些资料,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

介质


为陶瓷介质,而陶瓷电容的容量会随环境温度变化而变化,这种容量变化会影响滤波器的滤波截止率。陶瓷电容的容量温度变化率是由陶瓷介质本身决定的。因此,选择适当的陶瓷介质非常重要。滤波器所用的电容一般为陶瓷电容。由于其物理结构,这种陶瓷电容又称为穿心电容。

穿心电容自电感较普通电容小得多,故而自谐振频率很高。同时,穿心式设计,也有效地防止了高频信号从输入端直接耦合到输出端。这种低通高阻的组合,在 1GHz 频率范围内,提供了极好的抑制效果。 最简单的穿心结构是由内外电极和陶瓷构成的一个( C 型)或两个电容( Pi 型)。

穿心电容
穿心电容
构成

滤波电容


滤波器所用的电容一般为陶瓷电容。由于其物理结构,这种陶瓷电容又称为穿心式电容。

穿心式电容自电感较普通电容小得多,故而自谐振频率很高。同时,穿心式设计,也有效地防止了高频信号从输入端直接耦合到输出端。这种低通高阻的组合,在 1GHz 频率范围内,提供了极好的抑制效果。
最简单的穿心结构是由内外电极和陶瓷构成的一个( C 型)或两个电容( Pi 型)。
这种电容的容量可从 10pF ,工作电压可达 2000VDC 。管式穿心电容因为其同轴性,即使在10GHz 频率,也不会产生明显的自谐振。

穿心电容的介质为陶瓷介质,而陶瓷电容的容量会随环境温度变化而变化,这种容量变化会影响滤波器的滤波截止率。陶瓷电容的容量温度变化率是由陶瓷介质本身决定的。因此,选择适当的陶瓷介质非常重要。常见陶瓷介质及其容量温度变化率如下:
滤波电感一般采用铁氧体材料,它可以方便地与穿心电容组合起来,形成复合滤波器,在高性能滤波器中,也采用线绕电感。但需注意,铁氧材料在大电流下会发生磁饱和,降低滤波器效能。

使用


在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz,甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是电容引线电感造成电容谐振,对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降低了滤波效果,穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。

但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装问题。穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击,这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。许多电容在焊接过程中发生损坏。特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时,只要有一个损坏,就很难修复,因为在将损坏的电容拆下时,会造成邻近其它电容的损坏。随着电子设备复杂程度的提高,设备内部强弱电混合安装、数字逻辑电路混合安装的情况越来越多,电路模块之间的相互骚扰成为严重的问题。解决这种电路模块相互骚扰的方法之一是用金属隔离舱将不同性质的电路隔离开。但是所有穿过隔离舱的导线要通过穿心电容,否则会造成隔离失效。

穿心电容
穿心电容
分类

1、C 型

这是一种避免高频对地的噪音干扰的低自感应装置,成本低廉,适合应用于高阻抗源和高负载的场合。

2、L 型

这是款带有电感元件和电容元件的穿心电容,这种典型用于带有低阻抗源和高阻抗负载的电路中,反之亦然。注意:其电感元件应当面向低阻抗源。

3、Pi 型

Pi 型是由两个电容元件和在两个电容元件之间的一个电感元件组成,对阻抗源和负载均表现为低阻抗。Pi型滤波器比C型,L型结构提供更好的高频滤波性能。

综上所述,本文已为讲解穿心电容,相信大家对穿心电容的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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