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電容放電原理是什么?電容實(shí)際應(yīng)用電路分享

時(shí)間:2024-10-16 16:02:09來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?電容是一種以電場(chǎng)形式儲(chǔ)存能量的無源器件。在有需要的時(shí)候,電容能夠把儲(chǔ)存的能量釋出至電路。電容由兩塊導(dǎo)電的平行板構(gòu)成,在板之間填充上絕緣物質(zhì)或介電物質(zhì)。當(dāng)電容連接到一電源是直流電(DC)的電路時(shí),在特定的情況下,有兩個(gè)過程會(huì)發(fā)生,分別是電容的 “充電” 和 “放電”。

  一、電容放電的原理

  電容是一種以電場(chǎng)形式儲(chǔ)存能量的無源器件。在有需要的時(shí)候,電容能夠把儲(chǔ)存的能量釋出至電路。電容由兩塊導(dǎo)電的平行板構(gòu)成,在板之間填充上絕緣物質(zhì)或介電物質(zhì)。當(dāng)電容連接到一電源是直流電(DC)的電路時(shí),在特定的情況下,有兩個(gè)過程會(huì)發(fā)生,分別是電容的 “充電” 和 “放電”。

  若電容與直流電源相接,電路中有電流流通。兩塊板會(huì)分別獲得數(shù)量相等的相反電荷,此時(shí)電容正在充電,其兩端的電位差vc逐漸增大。一旦電容兩端電壓vc增大至與電源電壓V相等時(shí),vc = V,電容充電完畢,電路中再?zèng)]有電流流動(dòng),而電容的充電過程完成。由于電容充電過程完成后,就沒有電流流過電容器,所以在直流電路中,電容可等效為開路或R =∞,電容上的電壓vc不能突變。

  當(dāng)切斷電容和電源的連接后,電容通過電阻RD進(jìn)行放電,兩塊板之間的電壓將會(huì)逐漸下降為零。電容值或電阻值愈小,時(shí)間常數(shù)也愈小,電容的充電和放電速度就愈快,反之亦然。電容幾乎存在于所有電子電路中,它可以作為“快速電池”使用。如在照相機(jī)的閃光燈中,電容作為儲(chǔ)能元件,在閃光的瞬間快速釋放能量。

  電容器放電原理其實(shí)與充電原理都是有一定關(guān)聯(lián)的。通過以上的分析,相比對(duì)于電容的充放電原理都有所了解了,那么不妨可以根據(jù)這些常識(shí)做好對(duì)電容器的保養(yǎng)措施,延長(zhǎng)使用壽命。

  二、電容實(shí)例電路圖

  電容的作用和用途一般都有好多種,如:在旁路、去耦、濾波、儲(chǔ)能方面的作用;在完成振蕩、同步以及時(shí)間常數(shù)的作用。

  隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。

  旁路(去耦):為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

  旁路電容:旁路電容,又稱為退耦電容,是為某個(gè)器件提供能量的儲(chǔ)能器件。它利用了電容的頻率阻抗特性,理想電容的頻率特性隨頻率的升高,阻抗降低,就像一個(gè)水塘,它能使輸出電壓輸出均勻,降低負(fù)載電壓波動(dòng)。旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳,這是阻抗要求。

  在畫PCB時(shí)候特別要注意,只有靠近某個(gè)元器件時(shí)候才能抑制電壓或其他輸信號(hào)因過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。說白了就是把直流電源中的交流分量,通過電容耦合到電源地中,起到了凈化直流電源的作用。如下圖C1為旁路電容,畫圖時(shí)候要盡量靠近IC1。

  去耦電容:去耦電容,是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,去耦電容相當(dāng)于電池,利用其充放電,使得放大后的信號(hào)不會(huì)因電流的突變而受干擾。它的容量根據(jù)信號(hào)的頻率、抑制波紋程度而定,去耦電容就是起到一個(gè)“電池”的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。

  旁路電容實(shí)際也是去耦合的,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放途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般取 0.1F、0.01F 等。而去耦合電容的容量一般較大,可能是 10F 或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定。

  它們的區(qū)別:旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,防止干擾信號(hào)返回電源。


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