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開關(guān)電源已逐漸進(jìn)入我們的日常生活和生產(chǎn)中,它以節(jié)能,環(huán)保,性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),很快取代了以往傳統(tǒng)的那種既笨重效率又低的“線性電源”,很快被人們所接受。6V能量密度(Wh/kg)5120-240功率密度(W/kg)~10,0001,000-3,000。而電容器在開關(guān)電源中是重要且容易產(chǎn)生故障的元器件之一,而且故障現(xiàn)象不容易判別,使維修較為困難。本文就針對(duì)電容器在開關(guān)電源中的作用闡述其原理,常見故障分析以及維修方法。
1, 電容在開關(guān)電源中的作用
1.1 濾波
濾波是電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的電源電路中都會(huì)用到。濾波電容好比“水池”,將電能轉(zhuǎn)變成池中的水并能將水還原成電能。對(duì)電容器進(jìn)行清掃時(shí)應(yīng)在母線上連接地線,如果熔斷器燒壞的應(yīng)在電容器的接頭上連接地線,以放掉電容器中的殘余電荷。從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實(shí)際上大于1 uF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過,電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000 uF)濾低頻,小電容(20 pF)濾高頻。
電容器是隔直流的,為什么電池(直流)可以為電容器充電?
在電路分析里,電路的響應(yīng)有兩種,一種是零輸入響應(yīng),一種是零狀態(tài)響應(yīng)。
所謂零輸入響應(yīng),指的是輸入信號(hào)為零;所謂零狀態(tài)響應(yīng),指的是電路中所有儲(chǔ)能元件和各種電源的狀態(tài)均為零。
在分析零狀態(tài)響應(yīng)時(shí),要把電壓源短路,電流源開路。
對(duì)于電容來說,在零狀態(tài)響應(yīng)的通電瞬間,它可以認(rèn)為是電壓為零的電壓源,所以它相當(dāng)于短路。
我們來看下圖:上一張圖是電路結(jié)構(gòu),我們看到電源E和它的內(nèi)阻r,開關(guān)QF,還有電容C和電阻R。
汽車音響電容器基本知識(shí)
汽車音響電容器是指用于汽車音響輔助電路的電解電容器。是高1檔汽車音響CD機(jī)、MD機(jī)、DVD機(jī)和高1檔功率放大器用以提高音頻還原質(zhì)量的輔助元件。
其在電路中的作用是:
1、濾 波:濾除電源中的多種雜波,由于電容器具有電極兩端電壓不能突變的特性,電源中的噪聲波被電容器吸收,使其在電源電路進(jìn)入汽車音響的主機(jī)和放大電路之前被遏制。
2、信號(hào)耦合:電容器在電路中的基本作用是:只讓交流電通過而不讓支流電通過。汽車音響的主機(jī)和功率放大器中所“流動(dòng)”的音頻信號(hào)一定頻率范圍內(nèi)的交流信號(hào),交流信號(hào)只有形成回路才能夠通過和進(jìn)行放大。線路上直接檢測(cè)主要是檢測(cè)電容器是否已開路或已擊穿這兩種明顯故障,而對(duì)漏電故障由于受外電路的影響一般是測(cè)不準(zhǔn)的。在晶體管電路中要形成偏置電壓,組成放大電路就要應(yīng)用電阻器。電組器的運(yùn)用是組成放大電路的必要條件,但是也存在影響交流信號(hào)通路的負(fù)作用,就是在一定程度上影響了音頻信號(hào)的通過。電容器的作用是在不改變電路直流參數(shù)的前提下,使電路的交流通路更暢通,也就使音頻信號(hào)中的非常微弱的信號(hào)也能夠被放大,由于信號(hào)的損失更小了其聲音的質(zhì)量也就更高了。
3、儲(chǔ) 能:電容器的儲(chǔ)能作用也是利用了電容器兩端電壓不能產(chǎn)生突變的特性。當(dāng)功率放大器輸出大功率能量時(shí),由于其儲(chǔ)能作用,利用其反應(yīng)迅速的動(dòng)態(tài)特性迅速向功放電路充分補(bǔ)充能量,減小順間電源電壓降,為功率放大器的正常工作創(chuàng)造必要的工作條件。
電容器的安全使用及維護(hù)
對(duì)運(yùn)行中的電容器組應(yīng)定期進(jìn)行外觀檢查,外觀應(yīng)完好無損,無變形、無膨脹現(xiàn)象;如發(fā)現(xiàn)殼體膨脹、內(nèi)部有響聲和漏油,應(yīng)立即停止使用,以免爆1炸。
室內(nèi)的溫度應(yīng)符合電容器的運(yùn)行要求,運(yùn)行過程必須作好室內(nèi)溫度的測(cè)量并作好記錄。
運(yùn)行過程的電容器的電壓、電流和頻率等參數(shù),應(yīng)符合電容器的要求,不得長(zhǎng)時(shí)間過壓、過流運(yùn)行。
電容器組的三相工作電流應(yīng)盡量平衡。電流可允許在不超過1.3倍額定電流下運(yùn)行,當(dāng)超過1.3倍額定電流時(shí)應(yīng)退出電容器并及時(shí)查明原因。
一般應(yīng)每三個(gè)月對(duì)電容器組的外表面、套管表面及周圍鐵架上的灰塵清掃干凈。
必須定期對(duì)電容器組上的接觸點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)檢查,如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)應(yīng)及時(shí)修復(fù);套管及支持絕緣子應(yīng)無裂紋及放電跡象。
一般每月對(duì)電容器的熔體進(jìn)行一次檢查,如發(fā)現(xiàn)燒壞,應(yīng)立即更換,熔體的規(guī)格根據(jù)電容器的額定電流大小確定;如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)熔斷體經(jīng)常熔斷,應(yīng)重點(diǎn)檢查與其連接的電容器并及時(shí)處理。
當(dāng)電容器組的斷路器自動(dòng)跳閘時(shí),應(yīng)及時(shí)查明原因,未查明原因之前不得重新合閘。
如發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的電容器有漏油現(xiàn)象應(yīng)立即停電處理,輕微漏油的可降低負(fù)荷和室內(nèi)溫度并用粘接劑進(jìn)行修補(bǔ),修補(bǔ)后的電容器可繼續(xù)但不能長(zhǎng)期使用,漏油嚴(yán)重的要及時(shí)更換。
對(duì)運(yùn)行中的電容器如需進(jìn)行耐壓試驗(yàn),其交流耐壓值必須按電容器的額定電壓等級(jí)確定(按下表),直流耐壓試驗(yàn)值為交流耐壓值的2倍。