電容應(yīng)用于電源電路,實現(xiàn)旁路,去藕,濾波和儲能的作用.下面分類詳述之:
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負載需求.就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進行放電.為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳.這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲.地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降.
2)去藕
去藕,又稱解藕.從電路來說,總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負載.如果負載電容比較大,驅(qū)動電路要把電容充電,放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產(chǎn)生反彈),這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的"耦合".去藕電容就是起到一個"電池"的作用,滿足驅(qū)動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾.將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解.旁路電容實際也是去藕合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑.高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般取0.1μF,0.01μF等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù),以及驅(qū)動電流的變化大小來確定.旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源.這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別.
3)濾波
從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高.但實際上超過1μF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會增大.有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容,這時大電容通低頻,小電容通高頻.電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻.電容越大低頻越容易通過,電容越大高頻越容易通過.具體用在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻.曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作"水塘".由于電容的兩端電壓不會突變,由此可知,信號頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化.它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓.濾波就是充電,放電的過程.
4)儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端.電壓額定值為40～450VDC,電容值在220～150000μF之間的鋁電解電容器(如EPCOS公司的B43504或B43505)是較為常用的.根據(jù)不同的電源要求,器件有時會采用串聯(lián),并聯(lián)或其組合的形式,對于功率級超過10KW的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器.
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