鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:763次 | 2019年04月26日
電容器
首先了解一下什么是電容器;
電容器是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時(shí),電極上就會(huì)存儲(chǔ)電荷,所以電容器是儲(chǔ)能元件。任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體,組成一個(gè)電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質(zhì)組成。
特點(diǎn):
1.它具有充放電特性和阻止直流電流通過(guò),允許交流電流通過(guò)的能力。
2.在充電和放電過(guò)程中,兩極板上的電荷有積累過(guò)程,也即電壓有建立過(guò)程,因此,電容器上的電壓不能突變。
電容器的充電:兩板分別帶等量異種電荷,每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量。
電容器的放電:電容器兩極正負(fù)電荷通過(guò)導(dǎo)線中和。在放電過(guò)程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生。
電容充電過(guò)程
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
上面我們知道電容器是一個(gè)儲(chǔ)存能量的元器件,那它可以起到什么作用呢?下面我們了解一下。
電容器的作用:
●耦合:用在耦合電路中的電容稱(chēng)為耦合電容,在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路,起隔直流通交流作用。
●濾波:用在濾波電路中的電容器稱(chēng)為濾波電容,在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號(hào)從總信號(hào)中去除。
●退耦:用在退耦電路中的電容器稱(chēng)為退耦電容,在多級(jí)放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路,退耦電容消除每級(jí)放大器之間的有害低頻交連。
●高頻消振:用在高頻消振電路中的電容稱(chēng)為高頻消振電容,在音頻負(fù)反饋放大器中,為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激,采用這種電容電路,以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。
●諧振:用在LC諧振電路中的電容器稱(chēng)為諧振電容,LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路。
●旁路:用在旁路電路中的電容器稱(chēng)為旁路電容,電路中如果需要從信號(hào)中去掉某一頻段的信號(hào),可以使用旁路電容電路,根據(jù)所去掉信號(hào)頻率不同,有全頻域(所有交流信號(hào))旁路電容電路和高頻旁路電容電路。
●中和:用在中和電路中的電容器稱(chēng)為中和電容。在收音機(jī)高頻和中頻放大器,電視機(jī)高頻放大器中,采用這種中和電容電路,以消除自激。
●定時(shí):用在定時(shí)電路中的電容器稱(chēng)為定時(shí)電容。在需要通過(guò)電容充電、放電進(jìn)行時(shí)間控制的電路中使用定時(shí)電容電路,電容起控制時(shí)間常數(shù)大小的作用。
●積分:用在積分電路中的電容器稱(chēng)為積分電容。在電勢(shì)場(chǎng)掃描的同步分離電路中,采用這種積分電容電路,可以從場(chǎng)復(fù)合同步信號(hào)中取出場(chǎng)同步信號(hào)。
●微分:用在微分電路中的電容器稱(chēng)為微分電容。在觸發(fā)器電路中為了得到尖頂觸發(fā)信號(hào),采用這種微分電容電路,以從各類(lèi)(主要是矩形脈沖)信號(hào)中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號(hào)。
●補(bǔ)償:用在補(bǔ)償電路中的電容器稱(chēng)為補(bǔ)償電容,在卡座的低音補(bǔ)償電路中,使用這種低頻補(bǔ)償電容電路,以提升放音信號(hào)中的低頻信號(hào),此外,還有高頻補(bǔ)償電容電路。
●自舉:用在自舉電路中的電容器稱(chēng)為自舉電容,常用的OTL功率放大器輸出級(jí)電路采用這種自舉電容電路,以通過(guò)正反饋的方式少量提升信號(hào)的正半周幅度。
●分頻:在分頻電路中的電容器稱(chēng)為分頻電容,在音箱的揚(yáng)聲器分頻電路中,使用分頻電容電路,以使高頻揚(yáng)聲器工作在高頻段,中頻揚(yáng)聲器工作在中頻段,低頻揚(yáng)聲器工作在低頻段。
●負(fù)載電容:是指與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,通過(guò)調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱(chēng)值
電容器的功能如此強(qiáng)大,那么它們被應(yīng)用到哪些場(chǎng)合呢?我們說(shuō)說(shuō)它的應(yīng)用場(chǎng)景。
應(yīng)用場(chǎng)景:應(yīng)用在民用類(lèi)型上的代表就是家電產(chǎn)品,如風(fēng)扇、壓縮機(jī)上的啟動(dòng)電容器、剃須刀上的蓄能電容器、遙控器、電腦主板上的眾多小電容器等等。在工業(yè)級(jí)別上的應(yīng)用當(dāng)屬動(dòng)力電容器,近幾年的新能源動(dòng)力汽車(chē)、動(dòng)車(chē)和地鐵上的蓄能電容器等等。
新的方向:
傳統(tǒng)的薄膜電容器的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟和技術(shù)再度開(kāi)發(fā)的階段,現(xiàn)在的超級(jí)電容器應(yīng)屬于未來(lái)的新動(dòng)力方向。超級(jí)電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,它既具有電容器快速充放電的特性,同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。
與蓄電池和傳統(tǒng)物理電容器相比,超級(jí)電容器的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
(1)功率密度高??蛇_(dá)102~104W/kg,遠(yuǎn)高于蓄電池的功率密度水平。
(2)循環(huán)壽命長(zhǎng)。在幾秒鐘的高速深度充放電循環(huán)50萬(wàn)次至100萬(wàn)次后,超級(jí)電容器的特性變化很小,容量和內(nèi)阻僅降低10%~20%。
(3)工作溫限寬。由于在低溫狀態(tài)下超級(jí)電容器中離子的吸附和脫附速度變化不大,因此其容量變化遠(yuǎn)小于蓄電池。商業(yè)化超級(jí)電容器的工作溫度范圍可達(dá)-40℃~+80℃。
(4)免維護(hù)。超級(jí)電容器充放電效率高,對(duì)過(guò)充電和過(guò)放電有一定的承受能力,可穩(wěn)定地反復(fù)充放電,在理論上是不需要進(jìn)行維護(hù)的。
(5)綠色環(huán)保。超級(jí)電容器在生產(chǎn)過(guò)程中不使用重金屬和其他有害的化學(xué)物質(zhì),且自身壽命較長(zhǎng),因而是一種新型的綠色環(huán)保電源。
目前的超級(jí)電容器的技術(shù)在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外還沒(méi)有達(dá)到成熟的穩(wěn)定的狀態(tài),還有待更多專(zhuān)業(yè)人才一步開(kāi)發(fā)和研究,讓人類(lèi)享受到這一技術(shù)的成果的力量。
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