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電容在電路中的作用及電容濾波原理

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電容在電路中的作用及電容濾波原理

電容濾波器在電源適配器電路中幾乎是不可缺少的儲能元件，它具有隔斷直流、連通交流、阻止低頻的特性。廣泛應用在耦合、隔直、旁路、濾波、調諧、能量轉換和自動控制等電路中。熟悉電容器在不同電路中的名稱意義，有助于我們讀懂電子電路圖。

1、濾波電容：接在直流電源適配器的正、負極之間，以濾除直流電源適配器中不需要的交流成分，使直流電變平滑。

一般采用大容量的電解電容器或鉭電容，也可以在電路中同時并接其他類型的小容量電容以濾除高頻交流電。

2、去耦電容：幷接在放大電路的電源適配器正、負極之間，防止由于電源適配器內阻形成的正反饋而引起的寄生震蕩。

3、耦合電容：接在交流信號處理電路中，用于連接信號源和信號處理電路或者作兩放大器的級間連接，用以隔斷直流，讓交流信號或脈沖信號通過，使前后級放大電路的直流電源適配器工作點互不影響。

4、旁路電容：接在交、直流信號的電路中，將電容并接在電阻兩端或由電路的某點跨接到公共電位上，為交流信號或脈沖信號設置一條通路，避免交流信號成分因通過電阻產生壓降衰減。

5、調諧電容：連接在諧振電路的振蕩線圈兩端，起到選擇振蕩頻率的作用。

6、襯墊電容與諧振電容：主電容串聯的輔助性電容，調整它可使振蕩信號頻率范圍變小，幷能顯著地提高低頻端的振蕩頻率。
是當地選定襯墊電容的容量，可以將低端頻率曲線向上提升，接近于理想頻率跟蹤曲線。

7、補償電容：與諧振電路主電容并聯的輔助性電容，調整該電容能使振蕩信號頻率范圍擴大。

8、中和電容：并接在三極管放大器的基極與發射極之間，構成負反饋網絡，以抑制三極管間電容造成的自激振蕩。

9、穩頻電容：在振蕩電路中起穩定振蕩頻率的作用。

10、定時電容：在RC時間常數電路中與電阻R串聯，共同決定充放電時間長短的電容。

11、加速電容：接在振蕩器反饋電路中，使正反饋過程加速，提高振蕩信號的幅度。

12、縮短電容：在UHF高頻頭電路中，為了縮短振蕩電感器長度而串接的電容。

13、克拉潑電容：在電容三點式振蕩電路中，與電感振蕩線圈串聯的電容，起到消除晶體管結電容對頻率穩定性影響的作用。

14、錫拉電容：在電容三點式振蕩電路中，與電感振蕩線圈兩端并聯的電容，起到消除晶體管結電容的影響，使振蕩器在高頻端容易起振。

15、穩幅電容：在鑒頻器中，用于穩定輸出信號的幅度。

16、預加重電容：為了避免音頻調制信號在處理過程中造成對分頻量衰減和丟失，而設置的RC高頻分量提升網絡電容。

17、去加重電容：為恢復原伴音信號，要求對音頻信號中經預加重所提升的高頻分量和噪聲一起衰減掉，設置在RC網絡中的電容。

18、移相電容：用于改變交流信號相位的電容。

19、反饋電容：跨接于放大器的輸入與輸出端之間，使輸出信號回輸到輸入端的電容。

20、降壓限流電容：串聯在交流電回路中，利用電容對交流電的容抗特性，對交流電進行限流，從而構成分壓電路。

21、逆程電容：用于行掃描輸出電路，并接在行輸出管的集電極與發射極之間，以產生高壓行掃描鋸齒波逆程脈沖，其耐壓一般在1500V以上。

22、校正電容：串接在偏轉線圈回路中，用于校正顯像管邊緣的延伸線性失真。

23、自舉升壓電容：利用電容器的充、放電儲能特性提升電路某點的電位，使該點電位達到供電端電壓值的2倍。

24、消亮點電容：設置在視放電路中，用于關機時消除顯像管上殘余亮點的電容。

25、軟啟動電容：一般接在開關電源適配器的開關管基極上，防止在開啟電源適配器時，過大的浪涌電流或過高的峰值電壓加到開關管基極上，導致開關管損壞。

26、啟動電容：串接在單相電動機的副繞組上，為電動機提供啟動移相交流電壓。在電動機正常運轉后與副繞組斷開。

27、運轉電容：與單相電動機的副繞組串聯，為電動機副繞組提供移相交流電流。在電動機正常運行時，與副繞組保持串接。

電容器在電子線路中的作用一般概括為：通交流、阻直流。電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉相等電氣作用。用作貯能元件也是電容器的一個重要應用領域，同電池等儲能元件相比，電容器可以瞬時充放電，并且充放電電流基本上不受限制，可以為某些設備提供大功率的瞬時脈沖電流。

1 、隔直流：作用是阻止直流而讓交流通過。

2 、旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯的元件提供低阻抗通路。

3 、耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸到下一級電路

4 、平滑或濾波：將整流以后的脈狀波變為接近直流的平滑波，或將紋波及干擾波慮除。

5 、溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響，而進行補償，改善電路的溫度穩定性。

6 、計時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數。

7 、調諧：對與頻率相關的電路進行系統調諧，比如手機、收音機、電視機。

8 、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適配器的輸出端。電壓額定值為 40 ～ 450VDC 、電容值在 220 ～ 150 000μF 之間的鋁電解電容器為較常見的規格。根據不同的電源要求，器件有時會采用串聯、并聯或其組合的形式，對于功率級超過 10KW 的電源適配器，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

9、浪涌電壓保護：開關頻率很高的現代功率半導體器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈沖的影響。跨接在功率半導體器件兩端的浪涌電壓保護電容器通過吸收電壓脈沖限制了峰值電壓，從而對半導體器件起到了保護作用，使得浪涌電壓保護電容器成為功率元件庫中的重要一員。

半導體器件的額定電壓和電流值及其開關頻率左右著浪涌電壓保護電容器的選擇。由于這些電容器承受著很陡的 dv/dt 值，因此，對于這種應用而言，薄膜電容器是恰當之選。不能僅根據電容值 / 電壓值來選擇電容器。在選擇浪涌電壓保護電容器時，還應考慮所需的 dv/dt 值。

10 、 EMI/RFI 抑制：這些電容器連接在電源適配器的輸入端，以減輕由半導體所產生的電磁或無線電干擾。由于直接與主輸入線相連，這些電容器易遭受到破壞性的過壓和瞬態電壓。采用塑膜技術的 X- 級和 Y- 級電容器提供了較為廉價的抑制方法之一。抑制電容器的阻抗隨著頻率的增加而減小，允許高頻電流通過電容器。 X 電容器在線路之間對此電流提供“短路”， Y 電容器則在線路與接地設備之間對此電流提供“短路”。

11 、控制和邏輯電路：各類電容器均可能被應用于電源適配器控制電路中。除非是在惡劣環境條件的要求，否則這些電容器的選擇一般都是低電壓低損耗的通用型元件。

電源適配器整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲能作用的電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來濾除整流電路輸出電壓中的脈動成分以獲得直流電壓。

常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。

脈動系數(S)=輸出電壓交流分量的基波較大值／輸出電壓的直流分量

半波整流輸出電壓的脈動系數為S=1．57，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動系數S≈O．67。對于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動系數S=1／(4(RLC／T-1)。(T為整流輸出的直流脈動電壓的周期。)

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| 發布時間：2018.07.17 來源：電源適配器廠家

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