电容的作用是什么电容的特性与应用方面

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电容的主要作用

稳压电源与地之间连接电容有两个原因,储能和旁路储能:电路的功耗有时大,有时小。

当功耗突然增大时,如果没有电容,电源电压会被拉低,产生噪音和振铃,严重的会导致CPU重启。

此时大容量电容可以暂时释放储存的电能,稳定电源电压。就像河流、水库的旁路:电路电流经常波动,比如数字电路的同步频率,会引起电源电压的脉动。

这是一种交流噪声,可以通过一个小容量的无极电容(电容可以通过交流,阻挡DC,小容量电容的通带比大电容高很多)旁路到地,也是为了提高稳定性。

电力滤波电容的容量=介电常数面积/距离=εS/d,通常ε和d不易改变,只有改变S才能改变电容。当电容很大时,S一定很大。

为了减小体积,不得不卷起来,但是卷起来必然会增加电感(即使是对称双绕)。你知道,电容其实是R、L、C的组合,所以大电容比电感L大,比如用uF的电容波,对低频50Hz是好的,对高频(K,MHz)就没用了,因为L太大了。

所以要很注重电源的滤波,会用大、中、小三种电容分别对低、中、高频进行滤波。

实际上并联在DC电源(Vcc)和地之间的电容器可以被称为滤波电容器。

滤波电容滤除电源的杂波和交流成分,平滑脉动DC,并储存电能。

数值一般为-UF。该值与负载电流和电源的纯度有关。容量越大越好。有时在大电容旁边还有一个更小的电容,叫做高频去耦电容。这也是一种过滤。

这种功能一般称为“去耦”,也称为“去耦”和“旁路”电容,通常布置在电源、IC和功能模块电路附近。无感瓷砖和单片电容器是首选。

作用是为高频信号提供通道,降低电源内阻,消除覆铜板上电源与地线“长线”的影响,防止公共电源各回路间的“有害交叉连接”。常用10nF。

在开发板上,DC电源和地之间通常有许多0.1uF非电解电容和10uF电解电容。

这些电容的作用是使电源线和地线之间的阻抗较低,电源接近理想电压源。

你可以称之为过滤,但你需要弄清楚过滤什么波。

不是滤波电源的纹波,而是电源线上某个芯片电流变化引起的纹波,这样就不会影响到其他芯片。

并联使用0.1uF无极性电容和10uF电解电容的原因是电解电容的寄生电感比较大,消除高频纹波的能力较差。

而无极性电容寄生电感较小,滤除高频纹波的能力较好。但如果按照低频的要求来选择容量,无极性电容太大,成本高,电解电容小,同样的容量会更便宜。所以用两种电容并联你自己设计的电路也要用这种方式,每个电容的位置和布线都很有讲究。

注意:

1、小容量的无极性电容两端到芯片的电源引脚和接地引脚的连线尽量短,越短越好。

2、电源一般从其他电路板引入,每个电路板上一般只有一两个电解电容。

一个电解电容,放在电源进入电路板的地方。这时候当然是电解电容离各个芯片比较远,但是由于电解电容主要工作在较低的频率,稍微远一点也没关系。

如果在这个电路板上使用两个电解电容,另一个放在功耗最大的芯片附近。以及这些电路板元件布局和地线的布线布置(多层板通常具有层)。

3、0.1μF电容对于10MHz以下的噪声效果良好。C=1/F,即10MHz时为0.1μF。




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