電容的作用:
1) 旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩壓器的輸出均勻化,降低負載需求。 就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。
2)去耦
去耦,又稱解耦。 從電路來說, 總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大, 驅動電路要把電容充電、放電, 才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大, 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的"耦合"。
去耦電容就是起到一個"電池"的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
將旁路電容和去耦電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF 或者更大,依據電路中分布參數、以及驅動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。
3)濾波
從理論上(即假設電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 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增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯了一個小電容,這時大電容通低頻,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。具體用在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。曾有網友形象地將濾波電容比作"水塘"。由于電容的兩端電壓不會突變,由此可知,信號頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸發而引起水量的變化。它把電壓的變動轉化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。
4)儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150 000μF 之間的鋁電解電容器(如EPCOS 公司的B43504 或B43505)是較為常用的。根據不同的電源要求,器件有時會采用串聯、并聯或其組合的形式,對于功率級超過10KW 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
貼片電容的命名所包含的參數有貼片電容的尺寸、做這種貼片電容用的材質、要求達到的精度、要求的電壓、要求的容量、端頭的要求以及包裝的要求。一般訂購貼片電容需提供的參數要有尺寸的大小、要求的精度、電壓的要求、容量值、以及要求的品牌即可。
高壓貼片電容的命名:
0805C102J050NT 0805:是指該貼片電容的尺寸套小,是用英寸來表示的08 表示長度是0.08 英寸、05 表示寬度為 0.05 英寸 C:是表示做這種電容要求用的材質,這個材質一般適合于做小于10000PF以下的電容,102 :是指電容容量,前面兩位是有效數字、后面的2 表示有多少個零102=10×100 也就是= 1000PF J:是要求電容的容量值達到的誤差精度為5%,介質材料和誤差精度是配對的 050:是要求電容承受的耐壓為50V 同樣102 前面兩位是有效數字,后面是指有多少個零。 N:是指端頭材料,現在一般的端頭都是指三層電極(銀/銅層)、鎳、錫 T:是指包裝方式,T 表示編帶包裝, 貼片電容的顏色,常規見得多的就是比紙板箱淺一點的黃,和青灰色,這在具體的生產過程中會有產生不同差異 貼片電容上面沒有印字,這是和他的制作工藝有關(貼片電容是經過高溫燒結面成,所以沒辦法在它的表面印字),而貼片電阻是絲印而成(可以印刷標記)。
貼片電容有中高壓貼片電容系列電壓有100V、200V、500V、1000V、2000V、3000V、 4000V 貼片電容的尺寸表示法有兩種,一種是英寸為單位來表示,一種是以毫米為單位來表示,貼片電容系列的型號有0603、0805、1206、1210、1812、2010、2225 等。 貼片電容的材料常規分為三種,NPO,X7R,Y5V NPO 此種材質電性能最穩定,幾乎不隨溫度,電壓和時間的變化而變化,適用于低損耗,穩定性要求要的高頻電路。
容量精度在5%左右,但選用這種材質只能做容量較小的,常規100PF 以下,100PF- 1000PF 也能生產但價格較高 X7R 此種材質比NPO 穩定性差,但容量做的比NPO 的材料要高,容量精度在10%左右。 Y5V 此類介質的電容,其穩定性較差,容量偏差在20%左右,對溫度電壓較敏感,但這種材質能做到很高的容量,而且價格較低,適用于溫度變化不大的電路中。
貼片電容有兩種尺寸表示方法,一種是以英寸為單位來表示,一種是以毫米為單位來表示,貼片電容的系列型號有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512,這些是英寸表示法, 04 表示長度是0.04 英寸,02 表示寬度0.02 英寸,其他類同型號尺寸(mm)
英制尺寸 公制尺寸 長度及公差 寬度及公差 厚度及公差
0603 1608 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.10
0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.20
1206 3216 3.00±0.30 1.60±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.20
1210 3225 3.00±0.30 2.54±0.30 1.25±0.30 1.50±0.30
1808 4520 4.50±0.40 2.00±0.20 ≤2.00
1812 4532 4.50±0.40 3.20±0.30 ≤2.50