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硬件十万个为什么:电解电容基础知识

来源:21ic整理 关键字:硬件   电解电容   
 因为电容的充电需要一定的时间,所以可以利用电容来实现硬件的延时。 在电容在4.7uF以上,我们通常选用电解电容,特点是精度小,容量大。 小容量电容为瓷片电容,一般为贴片式的,也有插件式的。特点容量小,精度高。一般在电源电路中和点解电容配合使用。 一般情况下,电源负载对后面电路输送能量时,都接一个储能电容。 电解电容可以储能一般滤掉低频波,对高频波过滤一般。一般加个瓷片电容滤高频波。 有极性的电容一定不能接反,否则电容会短路容易发生爆炸。
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C1为无极性电容,C2为极性电容。 瓷片电容没有极性。特点容量小精度高无极性,多用于滤波电路,长用于震荡电路中。电容量为几皮法到几百纳法。如100纳法的104电容。可以滤去高dv/dt(在dt时间内变化的电压差,也称尖峰电压)。高di/dt(在dt时间内变化的电流差,也成浪涌电流)。高dv/dt高di/dt都会对电路负载产生影响。电容容抗xc=1/(2πfc)。频率越大容抗越小。电容上的电压是渐变的,不能突变,当遇到尖峰电压时,电容电压慢慢上升,消耗尖峰电压,输出较为平缓的电压。也就是滤波。 电容作用:隔直流通交流,整流滤波,充放电,储能等。 电容单位:法拉(F),微法(uF),纳法(nF),皮法(pF)。 单位换算:1法拉=1e6微法=1e9纳法=1e12皮法 C=Q(电荷量)/V Vin*(1-e^(-t/RC))电容充电,电压函数(指数方程) 电容充电时,电压先快速上升,后逐渐趋于平缓。 (Vin/R)*e^(-t/RC) 电容充电时,电流先快速下降,后逐渐趋于平缓。 电容的容量越大,滤除纹波的效果就越好。 因为电荷量多,所以电容在放电过程中电压下降的就越慢,因此纹波就越小。 后面输出电流越大,电压下降的也就越快,波纹就越大,因此可以用大一点的电容。 波纹大小还与给电容的充电周期有关系,周期越小,频率(周期的倒数)越快,纹波就小一点。 C=Iout/(△V(纹波电压变化)*f(频率)) 充电周期越小,频率越大,同样的纹波要求,则需要的电容也越小。 半波整流充电电路:只在正半周期对电容充电。 全波整流充电电路:在正负半周期都对电容充电。所以对电容的充电频率是同样的半波整流充电电路的2倍。 电解电容内有电解液和铝箔即铝电解电容,特点,容量大精度小误差大。电解液会出现泄漏和挥发,随着时间的流逝,电容的容量会下降,电容的寿命会降低。长时间满负荷工作会影响电容的寿命。为了提高电容的使用寿命,会增加电容容量,来降低电容负荷。同样的电压满负荷也会降低电容寿命,通常会选用满负荷电压的1.5倍。 一般情况下,电流不超过100-150mA,可以采用220uF或330uF的电容。 电解电容标准:10V,16V,25V,35V,50V,63V,250V,450V等。 电阻分为插件电阻和贴片电阻。 常用的贴片电阻和电容的封装及对应的功率。 1210--1/2W 1206--1/4W 0805--1/8W 0603--1/10W 0402--1/16W