1、滤波(脉动直流电→平滑直流电)

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(1)

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(2)

在整流电路输出端与负载之间并联一只大容量的电解电容,即构成最简单的电容滤波器。其工作原理是利用电容两端的电压不能跃变的特性。当整流后的脉动电压高于电解电容电压时,电解电容充电;当脉动电压低于电解电容电压时,电解电容放电。电解电容起储能作用,输出电压不再大幅度起伏,电压波形接近于一条直线。电解电容的容量越大,交流电频率越高,得到的直流电压越平稳。

应用实例:由纹波电压计算滤波电路所需电容量

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(3)

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(4)

2、定时功能

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(5)

图1充电 图2放电

充电后的任意时刻 , 如图1,电容上的电压Ut与充电时间t有如下关系(充电电源电压为Uu):

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(6)

放电后的任意时刻 , 如图2,电容上的电压Ut与充电时间t有如下关系(充电电源电压为Uu):

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(7)

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(8)

RC的乘积称之为时间常数,可见时间常数越大,充放电就越慢

应用实例

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(9)

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(10)

3、耦合功能

在低频交流信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容耦合交流信号。为防止信号传输中、低频分量损失过大,一般采用容量大的电解电容。

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(11)

话筒放大器

如图:C2,C3用于传递交流信号,隔离直流信号,此处要求电解电容的漏电流足够小,容量足够大。

1.漏电流大会产生直流电流,导致工作点偏移,还会产生漏电噪声

2.足够大的电容量可避免信号在传输时由于电容容抗产生的衰减由电容容抗

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(12)

可见:在一定频率下,电容量越大,容抗越小,信号的衰减就越小。但电容量太大,ESL也大,也会引起高频信号衰减。

4、退耦

退耦电路通常设置在两级放大器之间,用来消除多级放大器之间的有害交联。防止电路通过电源形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(13)

话筒放大器

如图所示,两级放大器直流电压供给电路之间加入退耦电容C4后,电路中A点上的交变信号被C4短路到地端,而不能通过电阻Rl加到Q1基极。这样,多级放大器中就没有级间的交连现象,从而达到了消除电路之间的寄生耦合的目的。

退耦电容的容量是根据期望的纹波大小和噪声信号的频率决定。对更高频率的噪声,为补偿电解电容高频吸收不足,需要在电解电容上并联小容量的薄膜电容。

5、旁路

将混有高频电流和低频电流的交流信号中的高频成分旁路滤掉的电容,称做旁路电容。旁路电容的主要功能是当混有高频和低频的信号经过放大器时,要求通过某一低频信号,而阻碍高频信号,则在输入端加一个适当大小的接地电容,使高频信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容的高频阻抗小),而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级。

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(14)

对于同一个电路来说,旁路电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除;而退耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。

去耦电容和旁路电容没有本质的区别,容量的选择也是由噪声频率所决定,有时也需要并联薄膜电容以消除更高频率的噪声。

在电力电子线路中,通常在高频逆变电路附近并联一个电解电容,用于吸收高频纹波电流,或吸收反冲电压,也属于旁路功能。如图:

电解电容的作用和特点(电解电容器的功能及作用)(15)

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