电容的作用编辑
1)旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。 这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
2)去耦
去耦,又称解耦。 从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。
去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。
将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
3)滤波
从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。
4)储能
储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器(如EPCOS 公司的B43504 或B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式,对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
内部结构编辑
它的外表是陶瓷做的,但不止只有一种,它还分玻璃电容、油纸电容、电解电容等。
通常所说的陶瓷贴片电容是指MLCC,即多层陶瓷片式电容(Multilayer Ceramic Capacitors)。
常规贴片电容按材料分为COG(NPO),X7R,Y5V,其引脚封装有0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.
多层陶瓷电容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和电极材料层叠而成。
高压贴片电容是指能经受较高电压的贴片电容,主要应用于电源滤波,电源降压,倍压,吸收浪涌以保护IC,整流,振荡等作用。主要作用就是充电放电,能用于智能家居,电源模块,LED照明,电动工具,汽车电子等,在电子领域起着大的作用。
贴片高压电容利用陶瓷介质层的薄层化和多层叠层技术,电容值有了较大的扩大,并且还有极高的准确性,稳定性,可靠性,使用寿命长,ESR低,频率特性良好。高压贴片电容的电介质一般采用NPO,X7R等。容量范围为:零点几PF到几UF之间。工作温度范围为-55℃~125℃,电压一般100V/200V/250V/500V/630V/1KV/2KV/3KV等等
主要作用就是充电放电,能用于智能家居,电源模块,LED照明,电动工具,汽车电子等,在电子领域起着大的作用。
它的样貌和电压较低的贴片电容没有多大的不同,通常有0603、0805、1206、1210、1808、1812、2220、2225、2211、3035等封装。
贴片钽电容是使用金属钽的氧化物为介质,金属钽作为阳极的电容,根据阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种。在阳极为钽烧粉结构的钽电容中,根据电解质的不同又分为固体和非固体电解质电容。然而,固体钽电容使用量是大的,这种电容本身几乎没有电感,但电容量又很小。
贴片钽电容是有很多优点的,例如:体积小,使用温度宽,耐高温,使用温度范围宽,使用寿命长,容量误差小,高频性能好,ESR小,滤高频纹波性能极好等等。同时耐电压不够高,电流小,价格高的缺点也很明显。所以,客户朋友在使用时要参考钽电容的使用手册,防止钽电容被击穿烧焦甚至是爆炸的情况发生,但是钽电容一般情况下,只要正常使用是不会出现安全事故的。
贴片钽电容有正负极之分,有一横杠的一边为正极,另一端为负极,贴片钽电容正负极不能反接,反接会不起作用或失效。
贴片钽电容的品牌之中AVX和基美比较出名。常使用在手机,便携式打印机等设备上。在内部空间狭小的产品之中,贴片钽电容常会有它的用武之地。
贴片电容是基本所有电子产品电路中的必备电子元件,是国家电子信息行业的发展核心元件之一。贴片电容的命名所包含的参数有贴片电容的尺寸、做这种贴片电容用的材质、要求达到的精度、要求的电压、要求的容量、端头的要求以及包装的要求。
贴片电容寿
贴片电容的封装有两种表示方法,一种是英制表示法,一种是公制表示法。美国的厂家用英制的,日本厂家基本上都用公制的,而国产的厂家有用英制的也有用公制的。一个公司所用到的电容封装,只能统一用一种制式来表示,不能这个工程师用英制那个工程师用公制。否则会搞混乱。极端的情况下,还会弄错。比如说,英制的有0603的封装,公制的也有0603的封装,但是两者实际上是完全不同的尺寸的。英制的0603封装对应公制的是1608,而公制的0603封装对应英制的却是0201!其实英制封装的数字大约乘以2.5(前2位后2位分开乘)就成为了公制封装规格。现在流行的是用英制的封装表达法。比如我们常说的0402封装就是英制的表达法,其对应的公制封装为1005(1.0*0.5mm)。
为了使贴片电容的使用寿命得到保证;我们在选择构成材料时,都得非常谨慎小心;生产过程中,严格操作,严格检查,严格验证。
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