电容器的应用

电容器的用途是什么?

电容是一种无源器件,它以电荷的形式储存能量。电容器充电和放电取决于电路的操作。它主要用于电子和电子电路执行不同的任务,如平滑,滤波,旁路,降噪,传感能力等。

电容器的应用

一个应用程序需要一个电容器类型另一个应用需要另一种类型的电容器。即,同一类型的电容器不是用于所有的应用。首先,我们需要选择哪一种类型的电容器适合特定的应用。电容器类型的选择取决于一些因素。对于特定的应用,影响电容器类型选择的因素如下:

电容值范围:每种类型的电容都具有特定的电容价值。根据应用,我们需要选择一个所需的电容范围。

工作电压:某些类型的电容器具有低工作电压,并且一些类型的电容器具有高工作电压。根据应用程序,我们需要选择电容电压。

极化:钽和电解电容器是极化的,它们也在一个方向的电压下工作。因此,极化是选择电容器的重要因素之一。

宽容:需要接近的公差值电容器选择振荡器和电容值为至关重要的滤波器等应用。但在某种类型的应用中,如耦合和解耦器的电容器的值并不重要。

温度系数:在某些类型的电容器中,电容值随温度的变化而变化,有些如银云母、陶瓷电容器在不同的温度下是稳定的。因此,可以根据应用选择电容器。

泄漏电流:在某些应用中需要高水平的绝缘,但在某些应用中,它不是必需的。电解电容器泄漏性能差。选择电容器的应用,漏电流也是相当大的因素。

成本:成本是所有应用程序的基本驱动参数。由于每个人都希望具有低成本的高性能.Today,所有高性能电容器都可以在表面安装封装中的低成本。

以下是电容器的一些应用。

过滤器应用程序

电容被用作频率选择滤波器的主要元件。通过选择合适的组件和所需的质量,所有的滤波器设计都用于高性能和基于频率的应用。下面给出了一些过滤器拓扑。

解耦/旁路电容

去耦电容用于数字电子设备,以保护微芯片免受电源信号上的电噪声。去耦电容器的主要作用是降低电路中的噪声。这些电容器非常靠近电路中的微芯片,以消除周围环境的噪声。这些电容器还为IC提供额外的能量,并将干扰移至逻辑信号。

耦合或直流阻挡电容器

耦合或直流阻挡电容用于需要分离AC和DC信号的应用中。这些类型的电容器仅允许AC信号并阻塞DC信号。这里电容器的电容值不会影响耦合应用。但是,如果电容器的电抗是高值的,则这些电容器的性能很高。这些电容器的主要用途是阻止来自信号的直流电流。这些类型的电容器用于通过AC信号以将一个电子电路耦合到另一电路。

缓冲器电容器

缓冲电容器用于驱动高电感负载的电路中。在高电感电路中,如变压器和电动机中,储存的能量会突然释放。由于这种影响,电路中的其他元件可能会损坏,并在这些电路中获得大的功率峰值。为了避免这些问题,我们在电路中的高电感元件上使用电容器。由于这个过程,电容器避免电压尖峰,也提供了安全的电路。

低功耗电路还使用这些缓冲电容器来避免从不期望的射频(RF)干扰产生的电压尖峰,这会影响电路操作。这些缓冲电容器也与中断部件平行使用,在高压电路中。通过在这些组件之间产生相等的电压分布来避免断路器问题。

脉冲功率电容器

通常,电容器是小的能量存储部件。大电容器和电容器组使用在短时间内需要大量的能量。电容器库存储大量的应用,例如粒子加速器,脉冲激光器,雷达,最大发电机,融合研究和轨道枪。用于脉冲电容器的正常应用在一次性相机上的闪光灯中使用,通过其闪光灯充电并快速放电。

谐振或调谐电路应用

设计过滤器,我们使用电容器,电阻器和电感器。在该设计中,使用组件的一些组合,以放大谐振频率信号。这里,低功率信号被放大到高功率信号,以谐振频率,作为调谐滤波器或振荡器。但是在设计谐振频率电路时,我们需要多关心组件组合,因为某些组合可能会损坏操作并快速失败。

电容式感应应用程序

电容传感是一种检测电容值变化、极板间距变化、介电常数变化和电容极板面积变化的技术。电容传感技术是近年来在高级消费电子电路中应用的一种技术。虽然电容式传感器被用于不同的应用领域,如位置、液位、湿度、加速度和制造质量控制等。

电容器用途表

具有其用途和应用的电容器以表格形式给出,以便更好地理解。

电容器的安全

我们需要对电容器采取一些安全措施。电容器是一种存储装置,它能将电能由小到大的储存起来。由于这种高能量,即使电源断开,我们也能观察到电荷。有时这些高能电容器可能会损坏电路元件。避免这些问题的最好办法是在电路中使用电容器之前先放电。

如果偏振电解电容器的电压反转,则这些电容器可能在电路操作中失败。即使它们用于高电压和高功率应用,介电材料的破坏也会导致电容器失效。

图像源@Flickr.

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