电容在电路中的作用

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1、电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤 波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。一、电解电容在电路中的作用1，滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流 电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直 流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压 因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十 全数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及 脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001-0.lpF的 电容，以滤除高频及脉冲干扰.

2、2, 耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静 态工作点相互影响，常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大，一 般总采用容量较大的电解电容。二、电解电容的判断方法电解电容常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量 变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与 漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用 万用表的电阻档进行测量.具体方法为：将电容两管脚短路进行放电，用万用表 的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极（对指针式万用表，用数字式万用表 测量时表笔互调），正常时表针应先向电阻小的方向摆动，

3、然后逐渐返回直至无 穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢，说明电容的容量越大，反之则 说明电容的容量越小.如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻 指示值很小或为零，则表明此电容已击穿短路.因万用表使用的电池电压一般很 低，所以在测量低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测 量正常，但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象.三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电 源电路中，输出正电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压 时则负极接输出端，正极接地.当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的 滤波作用

4、大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又因反向通电使此 时相当于一个电阻的电解电容发热.当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电 阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂损坏.2. 加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路 时应根据具体情况留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电 源电压为220时变压器次级的整流电压可达22V，此时选择耐压为25V的电解电 容一般可以满足要求.但是，假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V 以上时，最好选择耐压30V以上的电解电容。3, 电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件，以防因受热而使电解液 加

5、速干涸.4、对于有正负极性的信号的滤波，可采取两个电解电容同极性串联的方 法，当作一个无极性的电容。电容是板卡设计中必用的元件，其品质的好坏已经成为我们判断板卡质量的一个 很重要的方面。 电容的功能和表示方法。由两个金属极，中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流，因此 多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电容在电路中用“C”加数字 表示，比如C8，表示在电路中编号为8的电容。 电容的分类。电容按介质不同分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机 固体介质电容电解电容。按极性分为：有极性电容和无极性电容。按结构可分为： 固定电容，可变电容，微调电容。 电容的容量

6、。电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，容抗与 交流信号的频率和电容量有关，容抗XC=1/2n f c （f表示交流信号的频率，C 表示电容容量）。 电容的容量单位和耐压。电容的基本单位是F （法），其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、 皮法（pF）。由于单位F的容量太大，所以我们看到的一般都是p F、nF、pF 的单位。换算关系：1F=1000000p F，1p F=1000nF=1000000pF。每一个电容都有它的耐压值，用V表示。一般无极电容的标称耐压值比较高有： 63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有极

7、电容的耐压相对比较低， 一般标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、 220V、400V 等。 电容的标注方法和容量误差。电容的标注方法分为：直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容，多采 用直标法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。数标法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是 10 的多少次方。如：102 表示 10x10x10 PF=1000PF，203 表示 20x10x10x10 PF。色标法，沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示电 容

8、量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的数值为： 黑二0、棕=1、红=2、橙=3、黄二4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白二9。电容容量误差用符号F、G、J、K、L、M来表示，允许误差分别对应为1%、2%、 5%、10%、15%、20%。 电容的正负极区分和测量。电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆，涂颜色的半圆 对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。当我们不知道电容的正负极时，可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不 是绝对的绝缘体，它的电阻也不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000 兆欧以上。电容两极之间的电阻

9、叫做绝缘电阻或漏电电阻。只有电解电容的正极 接电源正（电阻挡时的黑表笔），负端接电源负（电阻挡时的红表笔）时，电解 电容的漏电流才小（漏电阻大）。反之，则电解电容的漏电流增加（漏电阻减小）。 这样，我们先假定某极为“+”极，万用表选用R*100或R*1K挡，然后将假定的 “+”极与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的红表笔相接，记下表针停 止的刻度（表针靠左阻值大），对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将 电容放电（两根引线碰一下），然后两只表笔对调，重新进行测量。两次测量中， 表针最后停留的位置靠左（或阻值大）的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极。 电容使用的一些经验及来四个误区。一些

10、经验：在电路中不能确定线路的极性时，建议使用无极电解电容。通过电解 电容的纹波电流不能超过其充许范围。如超过了规定值，需选用耐大纹波电流的 电容。电容的工作电压不能超过其额定电压。在进行电容的焊接的时候，电烙铁 应与电容的塑料外壳保持一定的距离，以防止过热造成塑料套管破裂。并且焊接 时间不应超过10秒，焊接温度不应超过260摄氏度。四个误区：电容容量越大越好。很多人在电容的替换中往往爱用大容量的电容。我们知道虽然电容越大，为IC 提供的电流补偿的能力越强。且不说电容容量的增大带来的体积变大，增加成本 的同时还影响空气流动和散热。关键在于电容上存在寄生电感，电容放电回路会 在某个频点上发生谐振。

11、在谐振点，电容的阻抗小。因此放电回路的阻抗最小， 补充能量的效果也最好。但当频率超过谐振点时，放电回路的阻抗开始增加，电 容提供电流能力便开始下降。电容的容值越大，谐振频率越低，电容能有效补偿 电流的频率范围也越小。从保证电容提供高频电流的能力的角度来说，电容越大 越好的观点是错误的，一般的电路设计中都有一个参考值的。同样容量的电容，并联越多的小电容越好， 耐压值、耐温值、容值、ESR（等效电阻）等是电容的几个重要参数，对于ESR自 然是越低越好。ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定 时候，容量越大，ESR越低。在板卡设计中采用多个小电容并连多是出与PCB空 间的限制，这

12、样有的人就认为，越多的并联小电阻，ESR越低，效果越好。理论 上是如此，但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗，采用多个小电容并联，效果并不 一定突出。 ESR越低，效果越好。结合我们上面的提高的供电电路来说，对于输入电容来说，输入电容的容量要大 一点。相对容量的要求，对ESR的要求可以适当的降低。因为输入电容主要是耐 压，其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说，耐压的要求和容量可 以适当的降低一点。ESR的要求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过 量。但这里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。 而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中，这里一般有一个参考值， 此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。好电容代表着高品质。“唯电容论”曾经盛极一时，一些厂商和媒体也刻意的把这个事情做成一个卖 点。在板卡设计中，电路设计水平是关键。和有的厂商可以用两相供电做出比一 些厂商采用四相供电更稳定的产品一样，一味的采用高价电容，不一定能做出好 产品。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.电容在电路中作用是通高频阻低频，旁路电容在高频电路中用容量较小的电容。 在低频电路中用容量较大的。电感和电容的特性相反，通低频阻高频。