电容专讲通俗来讲怎么用?什么时候需要用,什么时候不需要?

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北京博星安徽分公司看对设备驱动最通俗的解释就是“驱使硬件设备行动”。设备驱动与底层硬件直接打交道,按照硬件设备的具体工作方式读写设备寄存器,完成设备的轮询、中断处理、DMA 通信,进行物理内存向虚拟内存的映射,最终使通信设备能够收发数据,使显示设备能够显示文字和画面,使存储设备能够记录文件和数据设备驱动充当了硬件和应用软件之间的纽带,它使得应用软件只需要调用系统软件的应用编程接口(API...
的&脑部&,最终完成视觉的效果.拥有这样本事的晶体元器件,最常用到的就是3225贴片晶振,12M~32M频率范围的石英晶振,晶体一振荡就如同给机器人传送脑电波一样.
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& && &红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。  红外热像仪的使用包括一下几大步:  1、调整焦距  2、选择正确...
2017直播行业火热,但是小编最近发现有很多的小伙伴对于直播不是很了解,下面小编来通俗的和大家讲一下直播的源码以及源码实现的功能。&&&&一、实现在线视频直播
1、电脑网页直播,用户不用下载,打开网页就可直接看;
2、安卓手机、苹果手机看直播,不需要支付第三方视频流费用,完全免费直播;
3、平板电脑看直播;用平板电脑的浏览器打开直播间就可以看直播...
这两个问题,我们进行下一部分的讨论。
何为差分信号?通俗地说,就是驱动端发送两个等值、反相的信号,接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态&0&还是&1&。而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。
差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:
a.抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是...
电路和电力电子学里经常说的用的
拉普拉斯变换,傅里叶变换
自己断断续续所接触的时间不少了
但一直弄不明白原理和它们的意义
公式可以记忆,但是想弄懂它们的原理和意义
包括频域时域和这些变换一起的关系
以及变换后出现的j或者s都代表什么?
最好可以用较通俗的语言说明一下
拉普拉斯、傅里叶及各种变换 [mw_shl_code=html,false]http...
,想想如何量测?S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.===================================================================说的通俗...
、EMI、PCB布局难度提升等问题都是制约开关频率无限提升的因素,下面稍微展开来讲一下!
1、器件的限制对于一个开关管来说,在实际应用中,不是给个驱动就开,驱动撤掉就关了。它有开通延迟时间(tdon),上升时间(tr),关断延迟时间(tdoff),下降时间tf,对应的波形如下:通俗的讲,开关管开通关断不是瞬间完成的,需要一定的时间,开关管本身的开关时间就限制了开关频率的提升。
曾经笔者在delta...
:\Users\郭晓娟\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps502B.tmp.png 对于角速度传感器,很多人可能会比较陌生,不过,如果提到它的另一个名字——陀螺仪,相信有不少人知道。 陀螺仪,是一种用来感测与维持方向的装置,基于角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。 角速度传感器的原理通俗地说,一个旋转物体的旋转轴...
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热门资源推荐电子设备外壳带电与EMC、X电容、Y电容的关系
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摘要: 在工作和生活中,我们经常有被电子设备“电”到的情形,大多数情况下设备本身并没有故障也并非漏电,要了解其中的原因,首先还得从EMC谈起。EMC(Electromagnetic Compatibility)指电子设备的电磁兼容能力,是所有 ...
在工作和生活中,我们经常有被设备“电”到的情形,大多数情况下设备本身并没有故障也并非漏电,要了解其中的原因,首先还得从EMC谈起。EMC(Electromagnetic Compatibility)指电子设备的电磁兼容能力,是所有电子设备在设计时需要考虑到的一项指标,它又包括EMI和EMS:EMI(Electro Magnetic Interference)电磁干扰,是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,通俗地讲即你不能干扰别人。EMS(Electro Magnetic Susceptibility)电磁敏感度,是指由于电磁能量造成设备性能下降的容易程度,通俗地讲即你要受得了别人的干扰。需要接入市电的电子设备(尤其是或采用开关电源的电子设备),正规厂家的产品都需要通过CCC强制性认证和EMI认证,所以在电路中加入了X和Y电容,什么是X电容和Y电容?首先我们看下图:
在交流电源输入端,一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,例如图中的C2、C3,由于他们与地线组成Y字形,一般统称为Y电容。这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。一般情况下,工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)。在火线和零线之间并联的电容,例如C1、C4,他们与火线和零线形成X字形,一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准,X电容同样也属于安全电容。根据实际需要,X电容的容值允许比Y电容的容值大,但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。特别指出:作为安全电容之一的X电容和Y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,通常X电容多选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容,这种类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小;Y电容外观多为橙色或蓝色,一般都标有安全认证标志(如UL、CSA等标识)和耐压AC250V或AC275V字样。然而,其真正的直流耐压高达5000V以上。必须强调,X电容和Y电容都不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的普通电容来代用。了解了上面的内容,我们再回过头来看电子设备金属外壳带电的原因,电子设备为了达到EMC要求,厂家在电源电路中加入了Y电容,当设备通电后它会将电子元件所产生的电磁辐射通过地线导到地下,减少了对人体的伤害以及对电源的污染(干扰电源线路上其它设备),当接地线未接好或未接时,人体接触外壳就可能会有触电的感觉,因为地线处于两个Y电容的中心,如果电容不存在差异,则地点(外壳)电压在电源电压的一半左右,对于220V供电的设备,外壳电压为110V,用试电笔量时是可以看到发光的。在不接地的情况下用手触摸金属外壳会出现“麻手”感觉,虽然电路中其它也会叠加漏电流,但主要以Y电容的存在为主因。当正常接地,因为电容是“通电流”,产生的漏电流流入保护地,因此人手触摸没有异常。当不接地的情形,由于Y电容和阻抗较高,阻抗值相当,因此在~220V输入电压时,用万用表测量外壳与地之间的电压一般会显示在100V~220V之间(随空气湿度、Y电容容值的不同会有所不同)。同样的道理,不接地时用人手触摸(万用表换成人体),人体会有电压,因人、空气湿度、Y电容容值、地板等因素的变化,这种电压有时能感觉到,有时则不能。很多人遇到台式机箱出现麻手的情况,这也是由于地线没接好的缘故。当然设备在出厂前亦都经过严格的测试,以确保电源符合国标要求及安全要求,即使没接好地,漏电流对人体也不会有危险。在早期,三角插头往往用于金属外壳的家用电器和仪器设备上面,早期的家用电器电路相对简单,EMC等指标的评估也不如现在严格,三角插头中的地线一般用于防止电气内部的火线与金属外壳短路造成使用者触电危及人身安全。而现如今的三角插头是越来越普遍,例如笔记本的电源适配器,笔记本电源虽然不是金属外壳,但是为了达到EMC的要求也采用了三角插头。从上面可以看出家庭线路中地线和三孔插座的重要性,目前使用开关电源供电的电子设备越来越多,如果家庭线路中的地线未连接或未接地,将经常会碰到麻手的感觉;建议大家接好家里的地线和购买好的插座板,或使用一导线将金属外壳与地相连,消除由于Y电容所产生的悬浮电压。
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谁能用最通俗易懂的语言解释一下电容的原理?要求即使是初中生也能看得明明白白.最好用比喻的方法来进行说明.把电容的工作过程解说明白.
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电容是储存电荷的,犹如水桶储水.但是电荷有正负,且必须是等量同时存在,故电容必须两个极板.看看天空的闪电,闪电就是两种云团摩擦,造成两种云团一个带正电、一个负点,两个云团此时如同电容两个极板,当他们碰到一起,正负电荷中和放电而消失.和电容非常类似
你的比喻我能看明白,但有点太简单了,电容的两个极板之间不是有绝缘物质吗,象你说的那种摩擦是不可能发生的。那连上电路之后不就是开路状态吗,怎么会被充上电?而且正负电荷分开?
电容的材料比较特殊吗?那两块极板是普通的金属板还是特殊的材料? 注意,我上面的问题是让讲清楚电容的工作过程的。也就是充放电的过程是怎样完成的。
问得好。对于云团来讲,电荷来源于摩擦。对于电容来讲,是电源为他充电。电源的正极聚集了大量的正电荷,负极聚集了等量的负电荷,接上电源后,正负极上的电荷分别跑到相应的电容极板上,从而使得电容极板带上了电荷。极板之间是绝缘物质,所以电荷就没法泄防,也就被存储在了电容上,一旦极板之间有了导电物质,就会放电。闪电模型就是有电容实现的,先充高压电,再在极板之间接通放电间隙。从而产生闪电效果。
你好,按你说的情况,是电荷自动跑到了极板之上,但根据我的理解,电容的两个极板之间是绝缘的,所以不会形成回路。而没有形成回路的时候是不会有电流的,也就是说电荷应该不会移动才对。为什么发生电荷跑到极板上的情况呢,这里面的道理是什么?
按照电容原理,任何两个相互分开的物体都可以组成一个电容器。电源正极或负极上的电荷,都存在扩散趋势,当你连接到电容极板上的时候,电荷就扩散到了极板上。和水的道理一样,当你将水桶(电源)通过管子连接到位置较低的水盆(类似低电压部分),大量的水分子就会流到水盆里。这就是势能。水是水位能,电就是电势能
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电容的应用详解
下面是 [电容的应用详解]的电路图
  电容的应用详解话说电容之一:电容的作用作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。下面分类详述之: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
下面是 [电容的应用详解]的电路图
  电容的应用详解话说电容之一:电容的作用作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。下面分类详述之: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。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。2)去藕 去藕,又称解藕。 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&。 去藕电容就是起到一个&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。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,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0.1&F、0.01&F 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10&F 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1&F 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,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000&F)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220~150 000&F 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。2、应用于信号电路,主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用: 1)耦合 举个例子来讲,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合, 这个电阻就是产生了耦合的元件,如果在这个电阻两端并联一个电容, 由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗,这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。 2)振荡/同步 包括RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。 3)时间常数 这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时,电容(C)上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过下面的公式描述:i = (V / R)e - (t / CR)话说电容之二:电容的选择通常,应该如何为我们的电路选择一颗合适的电容呢?笔者认为,应基于以 下几点考虑: 1、静电容量; 2、额定耐压; 3、容值误差; 4、直流偏压下的电容变化量; 5、噪声等级; 6、电容的类型; 7、电容的规格。 那么,是否有捷径可寻呢?其实,电容作为器件的外围元件,几乎每个器件的 Datasheet 或者 Solutions,都比较明确地指明了外围元件的选择参数,也就是说,据此可以获得基本的器件选择要求,然后再进一步完善细化之。其实选用电容时不仅仅是只看容量和封装,具体要看产品所使用环境,特殊的电路必须用特殊的电容。 下面是 chip capacitor 根据电介质的介电常数分类, 介电常数直接影响电路的稳定性。NP0 or CH (K & 150): 电气性能最稳定,基本上不随温度﹑电压与时间的改变而改变,适用于对稳定性要求高的高频电路。鉴于K 值较小,所以在、0805 封装下很难有大容量的电容。如 0603 一般最大的 10nF以下。X7R or YB (2000 & K & 4000): 电气性能较稳定,在温度﹑电压与时间改变时性能的变化并不显著(∆C & &10%)。适用于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的全频鉴电路。Y5V or YF(K & 15000): 容量稳定性较 X7R 差(∆C & +20% ~ -80%),容量﹑损耗对温度、电压等测试条件较敏感,但由于其K 值较大,所以适用于一些容值要求较高的场合。话说电容之三:电容的分类电容的分类方式及种类很多,基于电容的材料特性,其可分为以下几大类:1、铝电解电容 电容容量范围为0.1&F ~ 22000&F,高脉动电流、长寿命、大容量的不二之选,广泛应用于电源滤波、解藕等场合。2、薄膜电容 电容容量范围为0.1pF ~ 10&F,具有较小公差、较高容量稳定性及极低的压电效应,因此是X、Y 安全电容、EMI/EMC 的首选。3、钽电容 电容容量范围为2.2&F ~ 560&F,低等效串联电阻(ESR)、低等效串联电感(ESL)。脉动吸收、瞬态响应及噪声抑制都优于铝电解电容,是高稳定电源的理想选择。4、陶瓷电容 电容容量范围为0.5pF ~ 100&F,独特的材料和薄膜技术的结晶,迎合了当今&更轻、更薄、更节能&的设计理念。5、超级电容 电容容量范围为0.022F ~ 70F,极高的容值,因此又称做&金电容&或者&法拉电容&。主要特点是:超高容值、良好的充/放电特性,适合于电能存储和电源备份。缺点是耐压较低,工作温度范围较窄。话说电容之四:多层陶瓷电容(MLCC) 对于电容而言,小型化和高容量是永恒不变的发展趋势。其中,要数多层陶瓷电容(MLCC)的发展最快。多层陶瓷电容在便携产品中广泛应用极为广泛,但近年来数字产品的技术进步对其提出了新要求。例如,手机要求更高的传输速率和更高的性能;基带处理器要求高速度、低电压;LCD 模块要求低厚度(0.5mm)、大容量电容。 而汽车环境的苛刻性对多层陶瓷电容更有特殊的要求:首先是耐高温,放置于其中的多层陶瓷电容必须能满足150℃ 的工作温度;其次是在电池电路上需要短路失效保护设计。 也就是说,小型化、高速度和高性能、耐高温条件、高可靠性已成为陶瓷电容的关键特性。陶瓷电容的容量随直流偏置电压的变化而变化。直流偏置电压降低了介电常数, 因此需要从材料方面,降低介电常数对电压的依赖,优化直流偏置电压特性。应用中较为常见的是 X7R(X5R)类多层陶瓷电容, 它的容量主要集中在1000pF 以上,该类电容器主要性能指标是等效串联电阻(ESR),在高波纹电流的电源去耦、滤波及低频信号耦合电路的低功耗表现比较突出。另一类多层陶瓷电容是 C0G 类,它的容量多在 1000pF 以下, 该类电容器主要性能指标是损耗角正切值 tg&(DF)。传统的贵金属电极(NME)的 C0G产品 DF 值范围是 (2.0 ~ 8.0) & 10-4,而技术创新型贱金属电极(BME)的C0G 产品 DF 值范围为 (1.0 ~ 2.5) & 10-4, 约是前者的 31 ~ 50%。 该类产品在载有 T/R 模块电路的 GSM、CDMA、无绳电话、蓝牙、GPS 系统中低功耗特性较为显著。较多用于各种高频电路,如振荡/同步器、定时器电路等。话说电容之五:钽电容替代电解电容的误区通常的看法是钽电容性能比铝电容好,因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽,它的介电能力(通常用& 表示)比铝电容的三氧化二铝介质要高。因此在同样容量的情况下,钽电容的体积能比铝电容做得更小。(电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积,在容量一定的情况下,介电能力越高,体积就可以做得越小,反之,体积就需要做得越大)再加上钽的性质比较稳定,所以通常认为钽电容性能比铝电容好。但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了,目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极,而在于电解质,也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容,其性能也大不相同。采用同一种阳极的电容由于电解质的不同,性能可以差距很大,总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。还有一种看法是认为钽电容比铝电容性能好,主要是由于钽加上二氧化锰阴极助威后才有明显好于铝电解液电容的表现。如果把铝电解液电容的阴极更换为二氧化锰, 那么它的性能其实也能提升不少。可以肯定,ESR 是衡量一个电容特性的主要参数之一。 但是,选择电容,应避免 ESR 越低越好,品质越高越好等误区。衡量一个产品,一定要全方位、多角度的去考虑,切不可把电容的作用有意无意的夸大。---以上引用了部分网友的经验总结。普通电解电容的结构是阳极和阴极和电解质,阳极是钝化铝,阴极是纯铝,所以关键是在阳极和电解质。阳极的好坏关系着耐压电介系数等问题。一般来说,钽电解电容的ESR 要比同等容量同等耐压的铝电解电容小很多,高频性能更好。如果那个电容是用在滤波器电路(比如中心为50Hz 的带通滤波器)的话,要注意容量变化后对滤波器性能(通带...)的影响。话说电容之六:旁路电容的应用问题 嵌入式设计中,要求 MCU 从耗电量很大的处理密集型工作模式进入耗电量很少的空闲/休眠模式。这些转换很容易引起线路损耗的急剧增加,增加的速率很高,达到 20A/ms 甚至更快。通常采用旁路电容来解决稳压器无法适应系统中高速器件引起的负载变化,以确保电源输出的稳定性及良好的瞬态响应。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。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。应该明白,大容量和小容量的旁路电容都可能是必需的,有的甚至是多个陶瓷电容和钽电容。这样的组合能够解决上述负载电流或许为阶梯变化所带来的问题,而且还能提供足够的去耦以抑制电压和电流毛刺。在负载变化非常剧烈的情况下,则需要三个或更多不同容量的电容,以保证在稳压器稳压前提供足够的电流。快速的瞬态过程由高频小容量电容来抑制,中速的瞬态过程由低频大容量来抑制,剩下则交给稳压器完成了。还应记住一点,稳压器也要求电容尽量靠近电压输出端。话说电容之七:电容的等效串联电阻ESR普遍的观点是:一个等效串联电阻(ESR)很小的相对较大容量的外部电容能很好地吸收快速转换时的峰值(纹波)电流。但是,有时这样的选择容易引起稳压器(特别是线性稳压器 LDO)的不稳定,所以必须合理选择小容量和大容量电容的容值。永远记住,稳压器就是一个放大器,放大器可能出现的各种情况它都会出现。由于 DC/DC 转换器的响应速度相对较慢,输出去耦电容在负载阶跃的初始阶段起主导的作用,因此需要额外大容量的电容来减缓相对于 DC/DC 转换器的快速转换,同时用高频电容减缓相对于大电容的快速变换。通常,大容量电容的等效串联电阻应该选择为合适的值,以便使输出电压的峰值和毛刺在器件的Dasheet 规定之内。高频转换中,小容量电容在 0.01&F 到0.1&F 量级就能很好满足要求。表贴陶瓷电容或者多层陶瓷电容(MLCC)具有更小的 ESR。另外,在这些容值下,它们的体积和 BOM 成本都比较合理。如果局部低频去耦不充分,则从低频向高频转换时将引起输入电压降低。电压下降过程可能持续数毫秒,时间长短主要取决于稳压器调节增益和提供较大负载电流的时间。用 ESR 大的电容并联比用 ESR 恰好那么低的单个电容当然更具成本效益。然而,这需要你在 PCB 面积、器件数目与成本之间寻求折衷。话说电容之八:电解电容的电参数这里的电解电容器主要指铝电解电容器,其基本的电参数包括下列五点:1、电容值电解电容器的容值,取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗。因此容值,也就是交流电容值,随着工作频率、电压以及测量方法的变化而变化。在标准JISC 5102 规定:铝电解电容的电容量的测量条件是在频率为 120Hz,最大交流电压为 0.5Vrms,DC bias 电压为1.5 ~ 2.0V 的条件下进行。可以断言,铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。2、损耗角正切值 Tan &在电容器的等效电路中,串联等效电阻 ESR 同容抗 1/&C 之比称之为 Tan &, 这里的 ESR 是在 120Hz 下计算获得的值。显然,Tan & 随着测量频率的增加而变大,随测量温度的下降而增大。3、阻抗 Z在特定的频率下,阻碍交流电流通过的电阻即为所谓的阻抗(Z)。它与电容等效电路中的电容值、电感值密切相关,且与 ESR 也有关系。Z = & [ESR2 + (XL - XC)2 ]展峻的笔记 http://xabai.21ic.org9式中,XC = 1 / &C = 1 / 2&fCXL = &L = 2&fL电容的容抗(XC)在低频率范围内随着频率的增加逐步减小,频率继续增加达到中频范围时电抗(XL)降至 ESR 的值。当频率达到高频范围时感抗(XL)变为主导,所以阻抗是随着频率的增加而增加。4、漏电流电容器的介质对直流电流具有很大的阻碍作用。然而,由于铝氧化膜介质上浸有电解液,在施加电压时,重新形成的以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流。通常,漏电流会随着温度和电压的升高而增大。5、纹波电流和纹波电压在一些资料中将此二者称做&涟波电流&和&涟波电压&,其实就是 ripplecurrent,ripple voltage。 含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。 它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:Urms = Irms & R式中,Vrms 表示纹波电压Irms 表示纹波电流R 表示电容的 ESR由上可见,当纹波电流增大的时候,即使在 ESR 保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高。换言之,当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低 ESR 值的原因。叠加入纹波电流后,由于电容内部的等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响到电容器的使用寿命。一般的,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。话说电容之九:电容器参数的基本公式1、容量(法拉)英制: C = ( 0.224 & K & A) / TD公制: C = ( 0.0884 & K & A) / TD2、电容器中存储的能量E = ½ CV23、电容器的线性充电量I = C (dV/dt)4、电容的总阻抗(欧姆)Z = & [ RS2 + (XC & XL)2 ]5、容性电抗(欧姆)XC = 1/(2&fC)6、相位角 Ф理想电容器:超前当前电压 90&理想电感器:滞后当前电压 90&理想电阻器:与当前电压的相位相同7、耗散系数 (%)D.F. = tan & (损耗角)= ESR / XC= (2&fC)(ESR)8、品质因素Q = cotan & = 1/ DF9、等效串联电阻ESR(欧姆)ESR = (DF) XC = DF/ 2&fC10、功率消耗Power Loss = (2&fCV2) (DF)11、功率因数PF = sin & (loss angle) & cos Ф (相位角)12、均方根rms = 0.707 & Vp13、千伏安KVA (千瓦)KVA = 2&fCV2 & 10-314、电容器的温度系数T.C. = [ (Ct & C25) / C25 (Tt & 25) ] & 10615、容量损耗(%)CD = [ (C1 & C2) / C1 ] & 10016、陶瓷电容的可靠性L0 / Lt = (Vt / V0) X (Tt / T0)Y17、串联时的容值n 个电容串联:1/CT = 1/C1 + 1/C2 + &. + 1/Cn两个电容串联:CT = C1 & C2 / (C1 + C2)18、并联时的容值CT = C1 + C2 + &. + Cn19、重复次数(Againg Rate)A.R. = % ∆C / decade of time上述公式中的符号说明如下:K = 介电常数A = 面积TD = 绝缘层厚度V = 电压t = 时间RS = 串联电阻f = 频率L = 电感感性系数& = 损耗角Ф = 相位角L0 = 使用寿命Lt = 试验寿命Vt = 测试电压V0 = 工作电压Tt = 测试温度T0 = 工作温度X , Y = 电压与温度的效应指数。话说电容之十:电源输入端的X,Y 安全电容 在交流电源输入端,一般需要增加三个电容来抑制EMI 传导干扰。交流电源的输入一般可分为三根线:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间及在零线和地线之间并接的电容,一般称之为Y 电容。这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命,所以它们都属于安全电容,要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。一般地,工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此,Y 电容的总容量一般都不能超过4700pF。 特别提示:Y 电容为安全电容,必须取得安全检测机构的认证。Y 电容的耐压一般都标有安全认证标志和AC250V 或AC275V 字样,但其真正的直流耐压高达5000V 以上。因此,Y 电容不能随意使用标称耐压AC250V,或DC400V之类的普通电容来代用。 在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X 电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合安全标准。因此,X 电容同样也属于安全电容之一。X 电容的容值允许比Y 电容大,但必须在X 电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。同理,X 电容也是安全电容,必须取得安全检测机构的认证。X 电容的耐压一般都标有安全认证标志和AC250V 或AC275V 字样,但其真正的直流耐压高达2000V 以上,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V,或DC400V 之类的的普通电容来代用。 X 电容一般都选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容,这种电容体积一般都很大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小。普通电容纹波电流的指标都很低,动态内阻较高。用普通电容代替X 电容,除了耐压条件不能满足以外,一般纹波电流指标也是难以满足要求的。 实际上,仅仅依赖于Y 电容和X 电容来完全滤除掉传导干扰信号是不太可能的。因为干扰信号的频谱非常宽,基本覆盖了几十KHz 到几百MHz,甚至上千MHz 的频率范围。通常,对低端干扰信号的滤除需要很大容量的滤波电容,但受到安全条件的限制,Y 电容和X 电容的容量都不能用大;对高端干扰信号的滤除,大容量电容的滤波性能又极差,特别是聚脂薄膜电容的高频性能一般都比较差,因为它是用卷绕工艺生产的,并且聚脂薄膜介质高频响应特性与陶瓷或云母相比相差很远,一般聚脂薄膜介质都具有吸附效应,它会降低电容器的工作频率,聚脂薄膜电容工作频率范围大约都在1MHz 左右,超过1MHz 其阻抗将显著增加。 因此,为抑制电子设备产生的传导干扰,除了选用Y 电容和X 电容之外,还要同时选用多个类型的电感滤波器,组合起来一起滤除干扰。电感滤波器多属于低通滤波器,但电感滤波器也有很多规格类型,例如有:差模、共模,以及高频、低频等。每种电感主要都是针对某一小段频率的干扰信号滤除而起作用,对其它频率的干扰信号的滤除效果不大。通常,电感量很大的电感,其线圈匝数较多,那么电感的分布电容也很大。高频干扰信号将通过分布电容旁路掉。而且,导磁率很高的磁芯,其工作频率则较低。目前,大量使用的电感滤波器磁芯的工作频率大多数都在75MHz 以下。对于工作频率要求比较高的场合,必须选用高频环形磁芯,高频环形磁芯导磁率一般都不高,但漏感特别小,比如,非晶合金磁芯,坡莫合金等。(责任编辑:admin)
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