什么是电容器的应用?

使用的最普遍的无源元件之一是电容器,几乎在所有电子设备中都有发现。 电容器在电路设计中有许多重要应用,为设计人员提供灵活的滤波器选择,降噪,电源存储和传感功能。

滤波器应用

结合电阻器,电容器通常被用作频率选择滤波器的主要元件。 可用的滤波器设计和拓扑结构很多,可以通过选择合适的元件值和质量来针对频率和性能进行定制。 一些类型的滤波器设计包括:

去耦/旁路电容器

通过保护敏感的微芯片免受可能导致异常行为的功率信号上的噪声影响,电容器在数字电子器件的稳定运行中起着至关重要的作用。 此应用中使用的电容器称为去耦电容器 ,应尽可能靠近每个微芯片放置,以使其效果最佳,因为所有电路迹线均充当天线,并将从周围环境中拾取噪声。 解耦和旁路电容也用于电路的任何区域,以降低电噪声的整体影响。

耦合或DC阻断电容器

由于电容器能够在阻断直流的同时传递交流信号,因此它们可用于分离信号的交流和直流分量。 电容的值不需要精确或精确的耦合,但它应该是一个很高的值,因为电容的电抗驱动耦合应用的性能。

缓冲电容器

在驱动高电感负载的电路中,例如电机或变压器,由于存储在感性负载中的能量突然放电,可能会出现大的瞬态功率尖峰,这会损坏元件和触点。 施加一个电容可以限制或缓冲电路中的电压尖峰,从而使操作更安全,电路更可靠。 在较低功率的电路中,可以使用缓冲技术来防止尖峰产生不希望的射频干扰(RFI),这会引起电路中的异常行为并且导致难以获得产品认证和批准。

脉冲功率电容器

在最基本的情况下,电容器实际上是微型电池,并提供超越化学反应电池的独特能量储存能力。 当短时间内需要大量功率时,大容量电容器和多组电容器对于许多应用来说是一种优越的选择。 电容器组用于为诸如脉冲激光器,雷达,粒子加速器和轨道枪等应用存储能量。 脉冲功率电容器的常见应用是在一次性相机上的闪光灯中,该闪光灯被充电然后通过闪光灯快速放电,从而提供大脉冲电流。

谐振或调谐电路应用

虽然电阻,电容和电感可用于制作滤波器,但某些组合还可能导致谐振放大输入信号。 这些电路用于在谐振频率下放大信号,从低电压输入,振荡器和调谐滤波器产生高电压。 在谐振电路中,必须注意选择能够承受组件看到的电压的元件,否则将很快失效。

电容式感应应用

尽管电容式传感器已经在各种应用中用于位置,湿度,液位,制造质量控制和加速度,但电容式传感器已经在高级消费电子设备中最近成为普遍特征。 电容式感应通过电介质的变化,电容器极板之间的距离变化或电容器面积的变化来检测局部环境的电容变化。

电容器安全

电容器应采取一些安全预防措施。 作为能量存储组件,即使电容器在相当长的时间内断开电源,电容器仍可以存储危险的能量,可能导致致命的电击和设备损坏。 出于这个原因,在电气设备上工作之前放电容器总是一个好主意。

电解电容器在某些条件下容易发生剧烈故障,尤其是在极性电解电容器上的电压反向时。 在高功率和高电压应用中使用的电容器也可能随着介电材料分解和蒸发而剧烈地失效。