電容的作用編輯
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。 就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過(guò)大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過(guò)大電流毛刺時(shí)的電壓降。
2)去耦
去耦,又稱(chēng)解耦。 從電路來(lái)說(shuō), 總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大, 驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電, 才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比較大, 這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級(jí)的正常工作,這就是所謂的“耦合”。
去耦電容就是起到一個(gè)“電池”的作用,滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
將旁路電容和去耦電容結(jié)合起來(lái)將更容易理解。旁路電容實(shí)際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF 或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
3)濾波
從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說(shuō),電容越大,阻抗越小,通過(guò)的頻率也越高。但實(shí)際上超過(guò)1μF 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過(guò)。具體用在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變,由此可知,信號(hào)頻率越高則衰減越大,可很形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘,不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過(guò)程。
4)儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150 000μF 之間的鋁電解電容器(如EPCOS 公司的B43504 或B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求,器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式,對(duì)于功率級(jí)超過(guò)10KW 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)編輯
它的外表是陶瓷做的,但不止只有一種,它還分玻璃電容、油紙電容、電解電容等。
通常所說(shuō)的陶瓷貼片電容是指MLCC,即多層陶瓷片式電容(Multilayer Ceramic Capacitors)。
常規(guī)貼片電容按材料分為COG(NPO),X7R,Y5V,其引腳封裝有0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.
多層陶瓷電容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和電極材料層疊而成。
高壓貼片電容是指能經(jīng)受較高電壓的貼片電容,主要應(yīng)用于電源濾波,電源降壓,倍壓,吸收浪涌以保護(hù)IC,整流,振蕩等作用。主要作用就是充電放電,能用于智能家居,電源模塊,LED照明,電動(dòng)工具,汽車(chē)電子等,在電子領(lǐng)域起著大的作用。
貼片高壓電容利用陶瓷介質(zhì)層的薄層化和多層疊層技術(shù),電容值有了較大的擴(kuò)大,并且還有極高的準(zhǔn)確性,穩(wěn)定性,可靠性,使用壽命長(zhǎng),ESR低,頻率特性良好。高壓貼片電容的電介質(zhì)一般采用NPO,X7R等。容量范圍為:零點(diǎn)幾PF到幾UF之間。工作溫度范圍為-55℃~125℃,電壓一般100V/200V/250V/500V/630V/1KV/2KV/3KV等等
主要作用就是充電放電,能用于智能家居,電源模塊,LED照明,電動(dòng)工具,汽車(chē)電子等,在電子領(lǐng)域起著大的作用。
它的樣貌和電壓較低的貼片電容沒(méi)有多大的不同,通常有0603、0805、1206、1210、1808、1812、2220、2225、2211、3035等封裝。
貼片鉭電容是使用金屬鉭的氧化物為介質(zhì),金屬鉭作為陽(yáng)極的電容,根據(jù)陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的不同可分為箔式和鉭燒粉結(jié)式兩種。在陽(yáng)極為鉭燒粉結(jié)構(gòu)的鉭電容中,根據(jù)電解質(zhì)的不同又分為固體和非固體電解質(zhì)電容。然而,固體鉭電容使用量是大的,這種電容本身幾乎沒(méi)有電感,但電容量又很小。
貼片鉭電容是有很多優(yōu)點(diǎn)的,例如:體積小,使用溫度寬,耐高溫,使用溫度范圍寬,使用壽命長(zhǎng),容量誤差小,高頻性能好,ESR小,濾高頻紋波性能極好等等。同時(shí)耐電壓不夠高,電流小,價(jià)格高的缺點(diǎn)也很明顯。所以,客戶(hù)朋友在使用時(shí)要參考鉭電容的使用手冊(cè),防止鉭電容被擊穿燒焦甚至是爆炸的情況發(fā)生,但是鉭電容一般情況下,只要正常使用是不會(huì)出現(xiàn)安全事故的。
貼片鉭電容有正負(fù)極之分,有一橫杠的一邊為正極,另一端為負(fù)極,貼片鉭電容正負(fù)極不能反接,反接會(huì)不起作用或失效。
貼片鉭電容的品牌之中AVX和基美比較出名。常使用在手機(jī),便攜式打印機(jī)等設(shè)備上。在內(nèi)部空間狹小的產(chǎn)品之中,貼片鉭電容常會(huì)有它的用武之地。
貼片電容是基本所有電子產(chǎn)品電路中的必備電子元件,是國(guó)家電子信息行業(yè)的發(fā)展核心元件之一。貼片電容的命名所包含的參數(shù)有貼片電容的尺寸、做這種貼片電容用的材質(zhì)、要求達(dá)到的精度、要求的電壓、要求的容量、端頭的要求以及包裝的要求。
貼片電容壽
貼片電容的封裝有兩種表示方法,一種是英制表示法,一種是公制表示法。美國(guó)的廠家用英制的,日本廠家基本上都用公制的,而國(guó)產(chǎn)的廠家有用英制的也有用公制的。一個(gè)公司所用到的電容封裝,只能統(tǒng)一用一種制式來(lái)表示,不能這個(gè)工程師用英制那個(gè)工程師用公制。否則會(huì)搞混亂。極端的情況下,還會(huì)弄錯(cuò)。比如說(shuō),英制的有0603的封裝,公制的也有0603的封裝,但是兩者實(shí)際上是完全不同的尺寸的。英制的0603封裝對(duì)應(yīng)公制的是1608,而公制的0603封裝對(duì)應(yīng)英制的卻是0201!其實(shí)英制封裝的數(shù)字大約乘以2.5(前2位后2位分開(kāi)乘)就成為了公制封裝規(guī)格。現(xiàn)在流行的是用英制的封裝表達(dá)法。比如我們常說(shuō)的0402封裝就是英制的表達(dá)法,其對(duì)應(yīng)的公制封裝為1005(1.0*0.5mm)。
為了使貼片電容的使用壽命得到保證;我們?cè)谶x擇構(gòu)成材料時(shí),都得非常謹(jǐn)慎小心;生產(chǎn)過(guò)程中,嚴(yán)格操作,嚴(yán)格檢查,嚴(yán)格驗(yàn)證。
貼片電容在確認(rèn)使用及安裝環(huán)境時(shí),要按照產(chǎn)品樣本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)上所規(guī)定的額定性能范圍使用內(nèi)使用,避免在高溫(溫度超過(guò)最高使用溫度)、過(guò)流(電流超過(guò)額定紋波電流)、過(guò)壓(電壓超過(guò)額定電壓)等情況中使用。