大多数电子设备都使用电容器,电容器是电子产品的宝贵部件。电容器在许多应用中非常受欢迎,例如电子电路、电源电路和电源单元。
电容器与电阻和线圈一起被称为三大无源元件,它们是电子电路的基础。无源元件是接收电力以进行消耗、存储和供应的电子部件。
与集成电路 (IC) 不同,它没有主动操作,即放大低功率以不断输出功率。您不妨将电容器视为接收和供电的简单部件。然而,更重要的是,此类无源元件是准确执行有源元件不可或缺的部件。
三个无源元件也称为 LCR,代表线圈、电容器和电阻。
电容器基本上由绝缘体和连接在绝缘体两侧的两块金属板组成。绝缘体不承载电流。用于电容器的绝缘体专门称为电介质。当电流流动时,正负电荷在导体内转移。
通电后,电荷开始流动,但由于金属板之间有绝缘体,因此被阻止。然后,电荷仅在两个金属板上的一个上累积。同时,与绝缘体相连的另一块金属板带有相反的电荷。
因此,电容器具有在两个金属板之间存储电力的结构。绝缘体材料有气体、油、陶瓷、树脂等。至于金属板的形状,有平行板、箔绕、多层等多种类型。存储的电荷量以及支持的频率因绝缘体的类型或电容器的结构而异。因此,有必要选择合适的电容器来满足您的要求。
在电容器的原理上,有两个重要部分。
有关储存电力的详细信息,请参阅上述电容器的基本结构。
由于电荷存储在金属板之间,电荷转移停止,使直流停止流动。但是,换句话说,在电容器充满电之前,即使是 DC 也可以在短时间内流动。在交流的情况下,电流方向以一定的间隔切换,然后对电容器进行充电和放电。因此,电流看起来像是通过电容器。
因此,交流频率越高,越容易通过电容器。因此,电容器在电子电路中起着以下三个重要的作用。
由于这种结构,电容器可以充电和放电。电容器具有充放电特性,也可用作电源。相机闪光灯利用了电容器的这一特性。
为了发出强光,必须立即对其施加高电压。同时,在电路中不需要如此高的电压来操作相机。然后,存在这样的电容器的合适结构,其中通过立即释放存储在电容器中的电荷来提供这种高光发射。
除了上述功能外,电容器还具有将电压保持在一定水平的功能。电容器可用于减少电压脉动。当并联电路上施加高电压时,电容器被充电,另一方面,它以低电压放电。
虽然流出的电流是交流电,但大多数电子电路都是用直流电工作的。因此,交流通过整流电路将交流变为直流,但在此阶段转换后的直流是不稳定的、带有纹波的电流。为了解决这个问题,使用电容器来校正纹波并保持电压恒定。
在降噪方面,电容器中的交流和直流流动的特性对于去除噪声很有用。一般来说,由于直流中的噪声是高频的交流成分,它有容易通过电容器的趋势。
通过在输入和输出之间插入分支电路,形成接地以连接到电容器。此后,交流分量仅通过电容器,然后直流在输出电路中流动。