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浅析在实际可靠电路中选择电容的技巧

浏览数量:1     作者:本站编辑     发布时间: 2018-06-29      来源:本站

       电容是我们在电路中经常用到的无源器件,经常见到的几种有铝电解电容,滤波电容,钽电容,贴片陶瓷电容等。由于每种电容的特性决定了相应的使用场合不同。所以本文先介绍电容的基础知识,然后通过比较几种电容的区别和特点,总结出了在实际电路中选择电容的技巧。
  电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法,但电容符号在国内和国际表示都差不多,唯一的区别就是在有极性电容上,国内的是一个空筐下面一根横线,而国际的就是普通电容加一个“+”符号代表正极。
  电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。
  有了上面的电容基础知识做铺垫,下面我们就来比较一下几种电容的区别和特点,总结一下在实际电路中选择电容的一些技巧。
  铝电解电容。其主要的组成部分就是铝箔和电解液。简单的了解铝电解电容的生产工艺,即把铝箔卷成柱状,注入液态电解质,再引出正负两个端子,然后把电容的芯材密封在金属外壳里。液态电解液中存在一定比例的水,当电容上有漏电流流过的情况下,水可以被分解为氢气和氧气,氧气通过氧化反应可以与阳极形成新的氧化膜,氢气通过电容的橡胶塞排出。这样不至于损坏电容。生产工艺简单,成本低是铝电解电容的一个特点。除此之外,铝电解电容还有以下特点:
  根据以上特性,铝电解电容被广泛应用在低频的滤波场合,特别是在几十KHz到几MHz的环境,比如电源的输出滤波,我们经常看到的都是铝电解电容的身影。在使用铝电解电容的时候,要注意电容耐压满足电路需求。另外,在其他要求不严格的情况下,容量可以尽量选择大一些,容量越大ESR越小,更容易满足电路目标阻抗的要求。在某些高温使用环境,尽量避免选择小体积小容量的铝电解电容,以免由于温度过高电解液挥发干涸造成电容失效影响到整个电路的工作。
  (滤波电容。整流后由于滤波用的电容器容量较大,故必须使用电解电容。滤波电容用于功率放大器时,其值应为10000μF 以上,用于前置放大器时,容量为 1000μF 左右即可。当电源滤波电路直接供给放大器工作时,其容量越大音质越好。但大容量的电容将使阻抗从 10KHz 附近开始上升。这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容,在大电容旁以抑制高频阻抗的上升。滤波电容的特点包括以下几个方面:  根据滤波电容的特点我们可以了解到滤波电容是并联在整流电源电路输出端,用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件。在使用将交流转换为直流供电的电子电路中,滤波电容不仅使电源直流输出平稳,降低了交变脉动波纹对电子电路的影响,同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰,使得电子电路的工作性能更加稳定。
  通过比较我们可以发现,钽电容有很多铝电解电容不具备的优点,在某些滤波的使用场景钽电容可以很好的替代铝电解电容。但是有几个需要注意的点:由于钽电容的结构决定了,钽电容的耐压普遍不高,在实际电路重要注意钽电容的耐压要求,并留有一定余量。在对付电源上电瞬间大电流冲击和和大的电压瞬变方面钽电容没有铝电解电容优秀。温度对钽电容的影响很小,在实际使用中我们可以忽略温度对钽电容的影响。
  根据以上器件特性,瓷片电容除了应用于滤波场景以外,还广泛应用于隔直,耦合,旁路等多种应用场合。其工作频率较电解电容有很大提高,能满足几MHz到1GHz的应用环境。

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