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电容的作用及其特点是什么(电容的作用及其特点)

电容的作用及其特点是什么(电容的作用及其特点)

1什么是电容?

电容器是包含和释放电荷的电子元件。电容器的基本工作原理是充放电,当然还有整流、振荡等功能。另外,电容器的结构非常简单,主要由两个正负电极和夹在它们之间的一种绝缘介质组成,就像三明治一样,所以电容器的类型主要由电极和绝缘介质决定。电容器是电子设备中最基本、最重要的元件之一。电容器的产量占全球电子元器件的40%以上(其他还有电阻、电感等。).从闪存盘、数码相机到航天飞机和火箭,几乎所有的电子设备中都可以看到它的身影。电容作为最基本的电子元器件,对于电子设备来说,就像食物对于人一样不可或缺。

电容器不产生也不消耗能量,是储能元件。电容器是电力系统中提高功率因数的重要装置。在电子电路中,它是振荡、滤波、移相、旁路和耦合的主要元件。电容器有许多用途,主要如下:

(1)过滤效果

在供电电路中,整流电路将交流电变为脉动直流电,在整流电路之后,连接一个容量更大的电解电容。利用其充放电特性,整流后的脉动直流电压成为相对稳定的直流电压。实际中,为了防止电路各部分的电源电压因负载变化而变化,一般在电源的输出端和负载的功率输入端连接几十到几百微法的电解电容。由于大容量电解电容器一般都有一定的电感,所以可以为了有效滤除高频和脉冲干扰信号,在其两端并联一个容量为0.001-0.1pf的电容,以滤除高频和脉冲干扰。

澎湃的河水流入湖中,再让它流出,显得平静而温柔。电容器就像一个湖。让电流更纯净,没有杂乱。

(2)耦合效应

作为两个电路之间的连接,交流信号被允许通过并传输到下一个电路。在低频信号传输放大过程中,为了防止前后电路的静态工作点相互影响,常采用容性耦合。为了防止信号中低频成分损失过大,一般采用容量较大的电解电容。

(3)每隔一次直接通信

电容器主要用于交流电路和脉冲电路。在DC电路中,电容器通常切断DC。

(4)旁路(解耦)

为交流电路中的一些并联元件提供低阻抗路径。

在接地线上,为什么有的要经过电容才能接地?

在DC电路中是抗干扰,干扰脉冲通过电容接地(这里的次要作用是隔离DC——电路中的电位关系);交流电路也用电容器接地,电容器一般容量很小,也用于抗干扰和电位隔离。

(5)补偿功率因数。

工业上用的负载主要是电机的感性负载,必须结合容性负载来平衡电网。因为电容上的电压一开始需要一个充电过程,随着充电过程,电容上的电压逐渐升高,这样就会先有一个电流,再有一个电压建立过程。通常我们称电流超前电压90度(当电容电流回路中没有电阻和电感时,称为纯电容电路)。对于带线圈的电感电路,如电机和变压器,因为通过电感的电流可以突然变化,正好与电容相反。需要在电流流过之前在线圈两端建立一个电压(当电感电流回路中没有电阻和电容时,称为纯电感电路)。纯电感电路的电流滞后电压90度。因为功率是电压乘以电流,当电压和电流不同时产生时(比如电容上的电压最大时,电充满,电流为0;当电感器上有电压时,电感器cu

根据其他成分的影响对温度的适应性不足,进行补偿以提高电路的稳定性。

(7)时机

电容和电阻一起决定电路的时间常数。

(8)调谐

系统地调谐与频率相关的电路,如手机、收音机和电视机。

(九)整改

在预定时间断开或闭合半闭合导体开关元件。

(10)能量储存

储存电能,以便在必要时释放。比如相机闪光灯,加热设备等。现在一些电容的储能水平已经接近锂电池,一个电容储存的电能可以供一部手机使用一天。

2种类型的电容器

电容器的国际单位名称是法拉,用符号F表示,工程上多采用微法(F)或皮法(pF)。它们之间的关系是:

1F=10-6F;1pF=10-6F

我们刚才说过,电容器是由两个导体(阴极和阳极)组成的电子元件,中间夹着一个绝缘体(介质)。电容器的类型应首先根据介质的类型进行分类。可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。不同介质的电容在结构、成本、特性和用途上都有很大不同。

陶瓷电容常用于GPU等超高频设备。

双电层电容器:这种电容器的电容极大,可达几百F(1F=106F)。所以这个电容可以作为UPS的电池,它的作用是储存电能。对了,如果把大地看成一个隔离导体,它的电容只有700f,还不如主板上用的一个铝电容。

纸介电容器由正负两层锡箔电极和夹在锡箔之间的一层绝缘蜡纸组成,折叠成扁平的长方形。额定电压一般在63v-250V之间,容量较小,基本在pF(皮法)量级。现代纸介电容器由于采用硬塑料外壳和树脂密封封装,不易老化,而且由于基本工作在低压区,耐压相对较高,不易损坏。如果发生电气损坏,一般症状是电容器发热。

陶瓷电容器是通过在陶瓷片的两面涂覆金属电极制成的,通常呈扁圆形。它的电容很小,都在pF(皮法)的量级。由于绝缘介质是较厚的瓷砖,额定电压一般在1 ~ 3 kV左右,所以很难被电损坏,一般只会发生机械损坏。在计算机系统中很少使用,每块电路板只有2 ~ 4块左右。

电解电容器的结构与纸电容器相似。区别在于用作电极的两种金属箔不同(所以电解电容上有正负极,一般只标注负极)。将两个电极金属箔和纸介质卷成圆柱形后,密封在装有电解液的圆形铝桶中。因此,如果电容器漏电,很容易导致电解液升温,从而导致外壳鼓包或爆裂。电解电容器是圆柱形的(图1),体积和容量都很大。通常,电容器上显示的参数是电容(单位:微法)、额定电压(单位:伏特)和最高工作温度(单位:)。其中,耐压一般在几伏到几百伏之间,容量一般在几微法到几千微法之间,最高工作温度一般在85 ~ 105。指出电解电容器的最高工作温度是针对其电解液受热后易膨胀的特点。所以当电解电容器外壳鼓包或爆裂时,不仅是漏电,还有工作环境温度高。

由于主板、显卡等产品基本都使用电解电容,这是我们要讲的重点。大家熟悉的铝电容、钽电容其实就是电解电容。如果说电容器是电子元器件中最重要、最不可替代的元件,电解电容器则占据了整个电容器行业的半壁江山。我国电解电容器年产量300亿只,年均增长率高达30%,占全球out的1/3以上

特点:单位体积的电容非常大,比其他种类的电容器大几十到几百倍。

特点:额定容量可以很大,可以轻松做到几万F甚至几F(但可以不可与双电层电容器相比)。

特点:价格相比其他类型具有压倒性优势,因为电解电容的元件是常见的工业材料,如铝等。制造电解电容器的设备也是常见的工业设备,可以大规模生产,成本相对较低。

目前新型电解电容器发展很快,部分产品的性能已经达到无机电容器的水平。电解电容器正在取代一些无机和有机电介质电容器。电解电容器被广泛使用。基本上所有有电源的设备都用电解电容。比如通讯产品、数码产品、汽车音响、发动机、ABS、GPS、电子燃油喷射系统以及几乎所有的家用电器。随着技术的发展,电解电容器广泛应用于小型化要求高的军用电子对抗设备中。

标签:电容器电容电路


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