什么是電容

這是一種在直流電路中用處甚少的器件，但在交流電路（電壓與電流變化的電路）中卻非常有用的器件。

兩個(gè)相互靠近的極板就構(gòu)成了一個(gè)電容，也正因?yàn)槿绱?，在信?hào)高速變化的電路板上，由于兩條銅箔導(dǎo)線構(gòu)成的電容會(huì)改變電路參數(shù)造成電路失常，所以在高速PCB布線時(shí)需要特別注意這一點(diǎn)。電容在電路中用字母C表示，單位是F（法拉），還有更小的單位，它們之間的換算為 1F = 1000mF = 1000000uF , 1uF = 1000nF = 1000000pF

電容符號(hào)

文章較長，越后面涉及的內(nèi)容越深，請(qǐng)耐心品讀

常見的電容

電解電容特點(diǎn)是容量大，耐壓較高，缺點(diǎn)是漏電流大。因?yàn)殚L得像水塔，性能也像水塔，所以像電源濾波這種電流變化快的電路是非常容易看到它的存在的，旁路，音頻耦合也有它的身影。電解電容是有極性電容，使用時(shí)要注意極性，任何電容所加的電壓也不可高于其耐壓，水塔爆炸的威力可是不小的哦。電解電容的容量和耐壓已經(jīng)直接標(biāo)在外殼了，直接讀取即可

直插電解電容

貼片電解電容

CBB電容也稱聚丙烯電容，這是一種無極性電容，因能代替大部分聚苯或云母電容，性能也相近，所以這一類電容統(tǒng)稱成CBB電容，CBB電容多用于諧振，耦合，降壓和交流電機(jī)的啟動(dòng)（若有想了解具體的啟動(dòng)電容在交流電機(jī)里的作用可以評(píng)論留言，我會(huì)專門發(fā)一篇文章講解），在一些使用小型蓄電池的充電手電筒里面最容易見到由CBB電容構(gòu)成的阻容降壓電路。容量采用三位數(shù)標(biāo)法，第一和第二位表示有效數(shù)，第三位表示乘數(shù)，單位是pF,例如224表示22*10^4 = 220000pF = 220nF

CBB電容

交流電機(jī)啟動(dòng)用CBB電容

瓷片電容分高壓和低壓瓷片電容，通常用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路、旁路電容，高壓瓷片電容常用于倍壓整流電路中，常見于高電壓電路，比如電蚊拍。低壓瓷片電容常見于磁帶播放機(jī)或收音機(jī)里（一般使用電壓不會(huì)高于20V）

低壓瓷片電容

高壓瓷片電容

安規(guī)電容因其失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全，而常用于抗干擾電路中的濾波作用，在開關(guān)電源的EMI濾波電路中常見到它的身影，開關(guān)電源中的X電容和Y電容只是接法不同，其電容本質(zhì)都是這種電容

安規(guī)電容

鉭電容電容中的貴族，特點(diǎn)是容量大，無電解液，所以使用壽命長，但耐壓較低，可以在空間較小的電路中代替電解電容，因其價(jià)格昂貴，能用電解電容的地方絕不會(huì)使用它。容量一般直接標(biāo)出，耐壓使用字母表示，比如圖中的V226表示耐壓35V，容量22uF

鉭電容

鉭電容耐壓表

貼片電容容量較小，耐壓較小，穩(wěn)定性好，一般用在高密度、低電壓的電路中，在手機(jī)、電腦、便攜式設(shè)備中較常見

貼片電容

電容在實(shí)際電路的應(yīng)用

在說電容的應(yīng)用時(shí)，我們應(yīng)該了解電容的特點(diǎn)，電容具備如下三點(diǎn)特點(diǎn)：

1.它具有充放電特性和阻止直流電流通過，允許交流電流通過的能力。

2.在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此，電容器上的電壓不能突變。

3.電容器的容抗與頻率、容量之間成反比。即分析容抗大小時(shí)就得聯(lián)系信號(hào)的頻率高低、容量大小

濾波--其實(shí)它的過程就是儲(chǔ)能，一個(gè)電壓不是平穩(wěn)的，它時(shí)大時(shí)小，就比如一個(gè)220V的交流整流后得到的脈動(dòng)直流一樣，它按100Hz（全波整流）從最小0V變化到峰值310V，如果我們不濾波，假如后續(xù)電路的最小工作電壓是50V，在電壓0V到50V之間的時(shí)間內(nèi)，輕則電路不工作，重則直接損壞。如果我們選擇的濾波電容容量足夠，電壓在0V到50V之間變化的時(shí)間內(nèi)，我們也能從電容里面獲得能量供給后續(xù)電路。附上開關(guān)電源輸入與輸出電容粗略選擇經(jīng)驗(yàn)，交流電壓85V--265V時(shí)按輸出功率每瓦2--3uF，輸入230V+-15%時(shí)每瓦1uF，輸出電容按輸出電流每安培1000uF,較直接的計(jì)算方法是 RL*C >> 1/f

電容在濾波中的應(yīng)用

旁路--通俗的講就是給不希望出現(xiàn)在電路中的信號(hào)（噪聲也是一種信號(hào)）提供一條通道到地（電子學(xué)中的地并非指大地，而是一個(gè)電路中的公共點(diǎn)），使其不會(huì)影響到后續(xù)電路。附上數(shù)字電路芯片VCC腳旁路電容（也可叫去耦電容）選擇值10MHz選0.1uF,100MHz選擇0.01uF

旁路電容

耦合--耦合和旁路的區(qū)別是，旁路是把信號(hào)傳到地，而耦合是傳遞信號(hào)到后續(xù)電路，在放大電路中，用以隔絕兩級(jí)放大電路的直流影響（電容是隔直通交的），并且傳遞信號(hào)

耦合電容

諧振--在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的。如果調(diào)節(jié)電路元件（L或C）的參數(shù)或電源頻率，可以使它們相位相同，整個(gè)電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。通俗的講就是給諧振電路注入和諧振頻率相同的信號(hào)，諧振電路就會(huì)發(fā)生諧振,諧振頻率僅由電感L和電容C決定，電阻R決定諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。諧振計(jì)算公式 f = 1/(2π√LC)

a并聯(lián)諧振 b串聯(lián)諧振

延時(shí)--從電容的特點(diǎn)我們可以知道，電容的電壓是不可以突變的，不管放電還是充電，電壓都是緩慢變化的。如圖所示，如果我們?cè)赩in端接上一個(gè)12V的電源，相應(yīng)的電容兩端（Vout）的電壓會(huì)緩慢上升，直到等于電源電壓，現(xiàn)在我們撤去電源電壓，電容不再有充電電流，因?yàn)殡娙萦新╇娏?，此時(shí)電容兩端電壓又會(huì)緩慢下降。當(dāng)然，較準(zhǔn)確的控制放電時(shí)間的做法是并聯(lián)一個(gè)電阻

延時(shí)電路

電容的進(jìn)階學(xué)習(xí)

電容其實(shí)可以近似的看成一個(gè)依賴頻率的電阻元件，因?yàn)樗且蕾囶l率的，所以歐姆定律在電容的計(jì)算上是無法使用的，而相應(yīng)的變成I = C*(dV/dt），公式中 I 是充電電流，C是電容容量，dV是電源加在電容兩端的電壓（如果電容原來有電壓，dV是減去電容電壓后的值），dt是時(shí)間

電容公式

時(shí)間常數(shù)--一個(gè)由電阻和電容構(gòu)成的充電電路中，它的充電時(shí)間和電壓的關(guān)系可以從時(shí)間常數(shù)中反映出來t = RC，一個(gè)電容從0V沖電到電源電壓需要的時(shí)間是5個(gè)RC時(shí)間，而第一個(gè)RC時(shí)間可以充電到0.707個(gè)電源電壓，如圖所示，假如R1 = 10K，C = 100uF，Vin= 10V，t = RC = 10000*0.0001 = 1(s),即Vout電壓等于0.707*10V = 7.07V（一RC時(shí)間）時(shí)所用的時(shí)間為1秒

電容的知識(shí)就先講到這里了，如果大家還有什么補(bǔ)充或者想問作者的，歡迎在評(píng)論區(qū)留言，您的鼓勵(lì)是我最大的動(dòng)力，謝謝！??！