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電容的選擇。選擇旁路電容和去耦電容時(shí),并非取決于電容值和大小,而是電容的自 諧振頻率,并與所需旁路式去耦的頻率相匹配。在自諧振頻率以下電容表現(xiàn)為容性,在自 諧振頻率以上電容變?yōu)楦行?,這將會(huì)減小 RF 去耦功能。(如下圖,每臺(tái)電容器單元由m個(gè)電容器小元件并聯(lián)、n段串聯(lián)組成,每個(gè)電容器小元件串接一根內(nèi)熔絲)整定計(jì)算原則:有內(nèi)熔絲的,只考慮內(nèi)熔絲熔斷,電容器元件退出運(yùn)行,單臺(tái)電容器有熔斷器的,考慮單臺(tái)電容器內(nèi)小元件擊穿或單臺(tái)電容器熔斷器熔斷退出運(yùn)行。再看看常用的兩種瓷片電容的自諧 振頻率。
綜上可得,使用去耦電容重要的一點(diǎn)就是電容的引線電感。表貼電容比插件電容高 頻時(shí)有很好的效能,就是因?yàn)樗囊€電感很低。
并聯(lián)電容。若有些電路中濾波效果不好,可以采用并聯(lián)電容的方式來增加濾波效果, 但不是隨意的增加并聯(lián)的個(gè)數(shù)或隨意放置幾個(gè)電容,這樣只會(huì)浪費(fèi)材料。
濾波。濾波是將信號(hào)中特定波段頻率濾除的操作,是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要
措施,通俗點(diǎn)講就是將想要的留下,不想要的統(tǒng)統(tǒng)干掉。
優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
1. 循環(huán)壽命長(zhǎng) 1. 低能量密度
2. 高功率密度 2. 線性下降的放電電壓
3. 可快速充放電 3. 自放電強(qiáng)
4. 安全 4. 低輸出電壓
5. 工作溫度范圍廣
表格來源,Maxwell Technologies, Inc.
關(guān)于超級(jí)電容器,有一本很經(jīng)典的書籍B. E. Conway的“Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentalsand Technological and applicati”。要想詳細(xì)了解電容器知識(shí)的小伙伴可以仔細(xì)閱讀一下該書籍。具體方法是:用熔絲(其規(guī)格由電容器的電容量而定)和待測(cè)電容器串聯(lián)接入220V交流電源上。這里主要基于文獻(xiàn)閱讀的形式來介紹一下電容器的相關(guān)知識(shí)。
這里用E電動(dòng)勢(shì)作為電動(dòng)勢(shì)的符號(hào),以區(qū)別于電場(chǎng)強(qiáng)度E。這個(gè)問題的提出和教材(包括一些大學(xué)教材)有關(guān)。教材常把用電源對(duì)電容器充放電過程表示為圖6.9。這樣表示有三個(gè)問題:1.只用電動(dòng)勢(shì)E電動(dòng)勢(shì)不能完全表示電源的特性,電源的特性必須用電動(dòng)勢(shì)E電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r兩個(gè)物理量描述,不存在內(nèi)阻r= 0的電源。2.實(shí)際充電過程中電源內(nèi)阻r可以起到限制充電電流的作用;但是如果電容器的電容較大、電源電動(dòng)勢(shì)較高,還需要在電路中串接限流電阻以防止充電電流過大損壞電源和電流表。電子設(shè)備中大量使用的電容器盤點(diǎn)電容器,通常簡(jiǎn)稱其容納電荷的本領(lǐng)為電容,用字母C表示。3.如果電容器電容較大且充電電壓較高,放電時(shí)也應(yīng)增加限流電阻,以免損壞電流表。
下面就討論電源給電容器充電的過程中能量的分配問題,設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)和電容器電容量都不大,充電電路如圖6.10和圖6.11所示。圖6.10 和圖6.11 是一樣的,只是對(duì)電源的表示方法不同,圖6.10 中把電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分開表示,圖6.11中把電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻合起來標(biāo)注在電源下方,這樣才是電源的正確表示方法。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。
八種常用電容器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
電容器是電子設(shè)備中常用的電子元件,下面對(duì)幾種常用電容器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)作以簡(jiǎn)要介紹,以供大家參考。
1.鋁電解電容器
它是由鋁圓筒做負(fù)極、里面裝有液體電解質(zhì),插人一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需經(jīng)直流電壓處理,做正極的片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。其特點(diǎn)是容量大、但是漏電大、穩(wěn)定性差、有正負(fù)極性,適于電源濾波或低頻電路中,使用時(shí),正、負(fù)極不要接反。
2.鉭鈮電解電容器
它用金屬鉭或者鈮做正極,用稀硫酸等配液做負(fù)極,用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。其特點(diǎn)是:體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。絕緣電阻大。溫度性能好,用在要求較高的設(shè)備中。