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電子制作中用到的電容器工作原理


  在電子線路中,電容用來通過交流而阻隔直流,也用來存儲和釋放電荷以充當濾波器,平滑輸出脈動信號。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機、發射機和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點,一般1μF以上的電容均為電解電容,而1μF以下的電容多為瓷片電容,當然也有其他的,比如獨石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個鋁殼,里面充滿了電解質,并引出兩個電極,作為正(+)、負(-)極,與其它電容器不同,它們在電路中的極性不能接錯,而其他電容則沒有極性。

  把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負極上,過一會兒即使把電源斷開,兩個引腳間仍然會有殘留電壓(學了以后的教程,可以用萬用表觀察),我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程,稱為電容器的放電。

  舉一個現實生活中的例子,我們看到市售的整流電源在拔下插頭后,上面的發光二極管還會繼續亮一會兒,然后逐漸熄滅,就是因為里面的電容事先存儲了電能,然后釋放。當然這個電容原本是用作濾波的。至于電容濾波,不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經歷,一般低質的電源由于廠家出于節約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機中有嗡嗡聲。這時可以在電源兩端并接上一個較大容量的電解電容(1000μF,注意正極接正極)。發燒友制作HiFi音響,都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波,濾波電容越大,輸出的電壓波形越接近直流,而且大電容的儲能作用,使得突發的大信號到來時,電路有夠的能量轉換為強勁有力的音頻輸出。這時,大電容的作用有點像水庫,使得原來洶涌的水流平滑地輸出,并可以下游大量用水時的供應。

  電子電路中,只有在電容器充電過程中,才有電流流過,充電過程結束后,電容器是不能通過直流電的,在電路中起著“隔直流”的作用。電路中,電容器常被用作耦合、旁路、濾波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過電容器呢?我們先來看看交流電的特點。交流電方向往復交變,它的大小也在按規律變化。電容器接在交流電源上,電容器連續地充電、放電,電路中就會流過與交流電變化規律(相位不同)的充電電流和放電電流。

  電容器的選用涉及到很多問題。先是耐壓的問題。加在一個電容器的兩端的電壓過了它的額定電壓,電容器就會被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V,10V,16V,25V,50V等。

 


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