電容在實際電路中選型技巧
發布時間:2018-11-26 責任編輯:lina
【導讀】對於需要從高輸入電壓轉換到極低輸出電壓的應用,有不同的解決方案。一個有趣的例子是從48 V轉換到3.3 V。這樣的規格不僅在信息技術市場的服務器應用中很常見,在電信應用中同樣常見。
dianrongshiwomenzaidianluzhongjingchangyongdaodewuyuanqijian,jingchangjiandaodejizhongyoulvdianjiedianrong,lvbodianrong,tandianrong,tiepiantaocidianrongdeng。youyumeizhongdianrongdetexingjuedinglexiangyingdeshiyongchanghebutong。suoyibenwenxianjieshaodianrongdejichuzhishi,ranhoutongguobijiaojizhongdianrongdequbiehetedian,zongjiechulezaishijidianluzhongxuanzedianrongdejiqiao。

電容的基礎知識
1.電容的分類和作用
電容由兩個金屬極,中間夾有絕緣材料(介質)構成。由於絕緣材料的不同,所構成的電容器的種類也有所不同:
(1)按結構可分為:固定電容,可變電容,微調電容。
(2)按介質材料可分為:氣體介質電容,液體介質電容,無機固體介質電容,有機固體介質電容電解電容。
(3)按極性分為:有極性電容和無極性電容。 我們最常見到的就是電解電容。
(4)電容在電路中具有隔斷直流電,通過交流電的作用。
2.電容的符號
電dian容rong的de符fu號hao同tong樣yang分fen為wei國guo內nei標biao表biao示shi法fa和he國guo際ji電dian子zi符fu號hao表biao示shi法fa,但dan電dian容rong符fu號hao在zai國guo內nei和he國guo際ji表biao示shi都dou差cha不bu多duo,唯wei一yi的de區qu別bie就jiu是shi在zai有you極ji性xing電dian容rong上shang,國guo內nei的de是shi一yi個ge空kong筐kuang下xia麵mian一yi根gen橫heng線xian,而er國guo際ji的de就jiu是shi普pu通tong電dian容rong加jia一yi個ge“+”符號代表正極。
在電路圖示中,電容一般用C符號標識。
3.電容的單位
電阻的基本單位是:F (法),此外還有μF(微法)、nF(納法)、pF(皮法),由於電容 F 的容量非常大,所以我們看到的一般都是μF、nF、pF,而不是F. 他們之間的具體換算如下:
1F=1000000μF
1μF=1000nF=1000000pF
4.電容的耐壓 單位:V(伏特)
每一個電容都有它的耐壓值,這是電容的重要參數之一。普通無極性電容的標稱耐壓值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有極性電容的耐壓值相對要比無極性電容的耐壓要低,一般的標稱耐壓值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。
5.電容的種類
電容的種類有很多,可以從原理上分為:無極性可變電容、無極性固定電容、有極性電容等,從材料上可以分為:CBB電容(聚乙烯),滌綸電容、瓷片電容、雲母電容、獨石電容、電解電容、鉭電容等。
電路中電容選擇的技巧
有了上麵的電容基礎知識做鋪墊,下麵我們就來比較一下幾種電容的區別和特點,總結一下在實際電路中選擇電容的一些技巧。
(1)lvdianjiedianrong。qizhuyaodezuchengbufenjiushilvbohedianjieye。jiandandelejielvdianjiedianrongdeshengchangongyi,jibalvbojuanchengzhuzhuang,zhuruyetaidianjiezhi,zaiyinchuzhengfulianggeduanzi,ranhoubadianrongdexincaimifengzaijinshuwaikeli。yetaidianjieyezhongcunzaiyidingbilideshui,dangdianrongshangyouloudianliuliuguodeqingkuangxia,shuikeyibeifenjieweiqingqiheyangqi,yangqitongguoyanghuafanyingkeyiyuyangjixingchengxindeyanghuamo,qingqitongguodianrongdexiangjiaosaipaichu。zheyangbuzhiyusunhuaidianrong。shengchangongyijiandan,chengbendishilvdianjiedianrongdeyigetedian。chucizhiwai,lvdianjiedianronghaiyouyixiatedian:
a. 由於密封殼不是完全的密封,電解液會容易幹涸,因此鋁電解電容的使用壽命有限;
b. 由於電解液中水的存在,影響了鋁電解電容在高溫和低溫環境下的使用性能;
c. 工藝特性原因,鋁電解電容的ESR,ESL比較難做小,因此鋁電解電容的自諧振頻率點通常都比較低,大致在幾十KHz到幾MHz範圍;
d. 鋁電解電容的容量與鋁箔的尺寸正相關,容量可以做的很大,容量越大電容尺寸越大。
根據以上特性,鋁電解電容被廣泛應用在低頻的濾波場合,特別是在幾十KHz到幾MHz的(de)環(huan)境(jing),比(bi)如(ru)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)出(chu)濾(lv)波(bo),我(wo)們(men)經(jing)常(chang)看(kan)到(dao)的(de)都(dou)是(shi)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)身(shen)影(ying)。在(zai)使(shi)用(yong)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)時(shi)候(hou),要(yao)注(zhu)意(yi)電(dian)容(rong)耐(nai)壓(ya)滿(man)足(zu)電(dian)路(lu)需(xu)求(qiu)。另(ling)外(wai),在(zai)其(qi)他(ta)要(yao)求(qiu)不(bu)嚴(yan)格(ge)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),容(rong)量(liang)可(ke)以(yi)盡(jin)量(liang)選(xuan)擇(ze)大(da)一(yi)些(xie),容(rong)量(liang)越(yue)大(da)ESR越yue小xiao,更geng容rong易yi滿man足zu電dian路lu目mu標biao阻zu抗kang的de要yao求qiu。在zai某mou些xie高gao溫wen使shi用yong環huan境jing,盡jin量liang避bi免mian選xuan擇ze小xiao體ti積ji小xiao容rong量liang的de鋁lv電dian解jie電dian容rong,以yi免mian由you於yu溫wen度du過guo高gao電dian解jie液ye揮hui發fa幹gan涸he造zao成cheng電dian容rong失shi效xiao影ying響xiang到dao整zheng個ge電dian路lu的de工gong作zuo。
(2)濾波電容。整流後由於濾波用的電容器容量較大,故必須使用電解電容。濾波電容用於功率放大器時,其值應為10000μF 以上,用於前置放大器時,容量為 1000μF 左右即可。當電源濾波電路直接供給放大器工作時,其容量越大音質越好。但大容量的電容將使阻抗從 10KHz 附fu近jin開kai始shi上shang升sheng。這zhe時shi應ying采cai取qu幾ji個ge稍shao小xiao電dian容rong並bing聯lian成cheng大da電dian容rong同tong時shi也ye應ying並bing聯lian幾ji個ge薄bo膜mo電dian容rong,在zai大da電dian容rong旁pang以yi抑yi製zhi高gao頻pin阻zu抗kang的de上shang升sheng。濾lv波bo電dian容rong的de特te點dian包bao括kuo以yi下xia幾ji個ge方fang麵mian:
a. 諧(xie)波(bo)濾(lv)波(bo)器(qi)回(hui)路(lu)由(you)電(dian)容(rong)器(qi)串(chuan)聯(lian)電(dian)抗(kang)器(qi)組(zu)成(cheng),在(zai)某(mou)一(yi)諧(xie)波(bo)階(jie)次(ci)形(xing)成(cheng)最(zui)低(di)阻(zu)抗(kang),用(yong)以(yi)吸(xi)收(shou)大(da)量(liang)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu),電(dian)容(rong)器(qi)的(de)質(zhi)量(liang)會(hui)影(ying)響(xiang)諧(xie)波(bo)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)穩(wen)定(ding)吸(xi)收(shou)效(xiao)果(guo),電(dian)容(rong)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)跟(gen)溫(wen)度(du)有(you)很(hen)大(da)的(de)關(guan)係(xi),溫(wen)度(du)越(yue)高(gao)壽(shou)命(ming)越(yue)低(di),濾(lv)波(bo)全(quan)膜(mo)電(dian)容(rong)器(qi)具(ju)有(you)溫(wen)升(sheng)低(di)等(deng)特(te)點(dian),可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming);
b. 損耗低,介質損耗角正切值(tgδ):≤0.0003;
c. 符合GB、IEC標準,內部單體電容器均附裝保護裝置;
d. 體積小且重量輕,搬運安裝極為方便。
根據濾波電容的特點我們可以了解到濾波電容是並聯在整流電源電路輸出端,用以降低交流脈動波紋係數、pinghuazhiliushuchudeyizhongchunengqijian。zaishiyongjiangjiaoliuzhuanhuanweizhiliugongdiandedianzidianluzhong,lvbodianrongbujinshidianyuanzhiliushuchupingwen,jiangdilejiaobianmaidongbowenduidianzidianludeyingxiang,tongshihaikexishoudianzidianlugongzuoguochengzhongchanshengdedianliubodonghejingyoujiaoliudianyuanchuanrudeganrao,shidedianzidianludegongzuoxingnenggengjiawending。
(3)tandianrong。tandianrongshilingwaiyizhongshiyongguangfandedianrong,tonglvdianjiedianrongyiyang,tandianrongyeshiyizhongdianjiedianrong。qizhuyaodegongyiliuchengshijiangtanfenyazhichengxinghoushaojiechengduokongdeshixinkuai,jingguoyangjihuachulixingchengyanghuamo,ranhoufushanggutidianjiezhi,zaifushangyicengshimojiqianxituceng,zuihouyongshuzhifengzhuangchengxingweigutidetandianrong。tandianrongjuyouruxiatedian:
a. 與鋁電解電容不同,鉭電容的電解質為固體,所以不存在電解液幹涸的問題,壽命會有所提高;
b. 由於采用的固體電解質,其容量溫度特性比較穩定,因此溫度對電容容量的影響較小,高低溫性能優於鋁電解電容;
c. 鉭電解電容可以做到較大容量下較小的封裝,因此ESR,ESL都可以控製的比較小,其自諧振頻率比鋁電解電容要高;
d. 工藝上比鋁電解電容複雜,成本較高。
通tong過guo比bi較jiao我wo們men可ke以yi發fa現xian,鉭tan電dian容rong有you很hen多duo鋁lv電dian解jie電dian容rong不bu具ju備bei的de優you點dian,在zai某mou些xie濾lv波bo的de使shi用yong場chang景jing鉭tan電dian容rong可ke以yi很hen好hao的de替ti代dai鋁lv電dian解jie電dian容rong。但dan是shi有you幾ji個ge需xu要yao注zhu意yi的de點dian:youyutandianrongdejiegoujuedingle,tandianrongdenaiyapubianbugao,zaishijidianluzhongyaozhuyitandianrongdenaiyayaoqiu,bingliuyouyidingyuliang。zaiduifudianyuanshangdianshunjiandadianliuchongjihehedadedianyashunbianfangmiantandianrongmeiyoulvdianjiedianrongyouxiu。wenduduitandianrongdeyingxianghenxiao,zaishijishiyongzhongwomenkeyihulvewenduduitandianrongdeyingxiang。
(4)瓷ci片pian電dian容rong。瓷ci片pian電dian容rong是shi我wo們men在zai實shi際ji電dian路lu中zhong使shi用yong最zui多duo的de電dian容rong,其qi結jie構gou比bi較jiao簡jian單dan,就jiu是shi把ba瓷ci片pian交jiao替ti疊die在zai一yi起qi燒shao結jie而er成cheng。體ti積ji小xiao成cheng本ben低di,使shi用yong廣guang泛fan。其qi隻zhi要yao特te點dian有you:
a. 尺寸小。瓷片電容結構簡單,尺寸可以做到很小,0402甚至0201封裝的瓷片電容廣泛應用在像手機這樣對尺寸有嚴格要求的場合;
b. 電性能穩定,溫度影響較小;
c. ESR,ESL值很低,自諧振頻率較高,可應用於PCB上幾MHz到1GHz的濾波要求;
d. 由於多層的結構特性和封裝原因,抵抗彎曲能力較差,PCB彎曲變形有可能引起電容開裂失效。
根(gen)據(ju)以(yi)上(shang)器(qi)件(jian)特(te)性(xing),瓷(ci)片(pian)電(dian)容(rong)除(chu)了(le)應(ying)用(yong)於(yu)濾(lv)波(bo)場(chang)景(jing)以(yi)外(wai),還(hai)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)隔(ge)直(zhi),耦(ou)合(he),旁(pang)路(lu)等(deng)多(duo)種(zhong)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)。其(qi)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)較(jiao)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)有(you)很(hen)大(da)提(ti)高(gao),能(neng)滿(man)足(zu)幾(ji)MHz到1GHz的應用環境。
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