电容在电源中所起到哪些作用?
更新时间:2021-08-19 浏览次数:391
滤波
滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上(即假设 电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多 为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量 较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高 阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波 中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。
曾有网友将滤波电容 比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率 越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变 化。 它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。 滤波就是充电,放电的过程。
旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁 路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致 的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
去藕
去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比 较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电 流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯 片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影 响前级的正常工作。这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的 变化,避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实 际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻 抗泄防 途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电 容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动 电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
储能
储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF之间的铝电解电容器。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上(即假设 电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多 为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量 较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高 阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波 中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。
曾有网友将滤波电容 比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率 越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变 化。 它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。 滤波就是充电,放电的过程。
旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁 路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致 的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
去藕
去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比 较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电 流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯 片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影 响前级的正常工作。这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的 变化,避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实 际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻 抗泄防 途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电 容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动 电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
储能
储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF之间的铝电解电容器。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
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