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电容是什么元件?电容的主要作用

时间:2018-07-04 19:40 来源:电工之家 手机版

电容是什么元件?电容的主要作用
电容顾名思义就是电的容器,用在无线电的电路上其目的是隔绝直流电让交流电通过,电容是临时储能元件,它与电路中的电感组合可构振荡电路。用在工业电网上可提高电网的功率补偿因素。用在电动车的动力电池上也就是超级电客器。
电容器电子设备中大量使用的电子元件之一,所以被广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换或储能、控制电路等方面。随着新材料,新技术的出现,大容量的电容可能会代替可充电电池,而广泛应用于各个领域。因为电容在充放电时,内阻几乎为零,不像可充电电池,会因为内阻的存在,影响其充放电性能。表现在:充电时,充电电流的增大会因电池的内阻而引起发热增大,甚至是火灾。放电时,由于电池内阻的影响,会限制其输出电流的大小,从而限制输出功率的大小。使用电容替代电池就不一样,由于电容没有内阻,充电电流理论上可以无限大,充电时间可以用毫秒来计量,放电时,其由于无内阻,放电电流理论上也是无限大的,可以瞬间输出无限大的功率。
电容的作用
电容的主要作用包括滤波、耦合、谐振、旁路、定时、负载、积分、微分,下面来说一说电容是怎么实现这些作用的。
滤波
滤波电容即电解电容,正负极不能反接,都说滤波电容,那么到底滤掉的是什么波呢? 

电容是什么元件?电容的主要作用
如上图所示,经过整流桥之后的波形如下所示
电容是什么元件?电容的主要作用
经过滤波电容之后的波形如下图所示,它的作用是把类似sin波形的电压,稳定在一定值之内,电容的容量越大,波形越平滑,它的作用好似一个水桶,把水管里面流动的水流先收集起来,然后再通过水桶流出去,这样流出去的水流的流速会相对平缓,这就是所谓的滤波。如果觉得波形不够平滑,可以在后面加一个稳压管进行稳压,这样出来的波形会更加的平滑,滤波电容多应用在电路的电源部分。
电容是什么元件?电容的主要作用
旁路、耦合
旁路电容和耦合电容的作用其实都是一样的,作用都是滤除高频信号,不一样的是他们所处在电路中的位置不一样,旁路电容所滤除的是输入信号的高频,而耦合电容滤除的是输出信号的高频。虽然说滤波电容也进行了滤波,但是对于高频信号,滤波电容是无能为力的,这时候需要在电路中并联一个适当的旁路或耦合电容,让高频交流电通过此电容流向地,以确保后续电路无高频信号,至于选择多大的旁路电容,要做到具体电路,具体分析。 
电容是什么元件?电容的主要作用
负载电容
相信大家对负载电容很熟悉,下图中与晶振X1所并联的电容C1和C2就是负载电容,更换负载电容的容值可以调整晶振的频率,负载电容的容值很小,一般只有几十pf(1pF=10^-12F),常用的容值有22pF、30pF、50pF、100pF。这个负载电容的容值单片机官方一般都会给出,不需要我们去深究。
电容是什么元件?电容的主要作用
第一个作用:隔直流

所谓隔直流就是,阻止直流通过,其实就是高通滤波器的功能。这里的高通是指高频信号能通过,而低频信号较难通过,直流完全通不过。

第二个作用:无功补偿

配电系统中负载一般都是感性负载,造成系统中的电流落后于电压,产生无功功率。所以,配电系统中往往要配套并联一些补偿电容,以提高系统的功率因数,降低电流滞后于电压的程度。

第三个作用:滤波

滤波体现了电容对信号的积分作用。

第四个作用:用于构建振荡器

振荡器我们并不陌生,例如:正弦波振荡器,锯齿波振荡器等等,这些振荡器都离不开电容。

第五个作用:储存电能

据说已经有用高能电容储存方式驱动的电动车了。

第六个作用:建立移相电源

对于单相电动机,它有两组绕组。其中一组用单相交流电压,另一组用从单相电源串接电容后得到的移相电压,这样电机绕组才能对转子产生旋转磁场。

第七个作用:降压。