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1. 旁路
旁路電容是一種為局部器件提供能量的儲(chǔ)能器件,它能夠使穩(wěn)壓器的輸出更加平滑,降低負(fù)載的需求。類似于小型可充電電池,旁路電容可以被充電并向器件放電。為了盡量減少阻抗,旁路電容應(yīng)盡可能靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這樣可以有效地防止輸入值過大導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地電位是在通過大電流毛刺時(shí)地連接處的電壓降。
2. 去耦
去耦,又稱解耦。從電路角度來看,總可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容較大,驅(qū)動(dòng)電路必須對電容進(jìn)行充放電才能完成信號的跳變。在上升沿較陡峭時(shí),電流較大,這會(huì)使驅(qū)動(dòng)電路吸收大量電源電流。由于電路中的電感和電阻(特別是芯片管腳上的電感),這種電流變化實(shí)際上是一種噪聲,會(huì)影響前級的正常工作,這就是所謂的“耦合"。
去耦電容就像一個(gè)小“電池",用于滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
結(jié)合旁路電容和去耦電容的概念更容易理解。旁路電容實(shí)際上也是去耦合的,但旁路電容主要針對高頻噪聲,即為高頻開關(guān)噪聲提供一條低阻抗的泄放路徑。高頻旁路電容一般較小,通常取0.1μF或0.01μF;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF或更大,取決于電路中分布參數(shù)及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦則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。這是它們的本質(zhì)區(qū)別。
3. 濾波
理論上,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實(shí)際上,超過1μF的電容大多是電解電容,包含較大的電感成分,因此在高頻下阻抗會(huì)增大。有時(shí)可以看到一個(gè)較大電容(如1000μF)并聯(lián)一個(gè)小電容(如20pF)。在這種情況下,大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用是通高頻阻低頻。具體在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。形象地說,電容像一個(gè)“水塘",不會(huì)因?yàn)閹椎嗡募尤牖蛘舭l(fā)而引起水量的顯著變化。信號頻率越高,衰減越大,電容可以緩沖電壓的變化。濾波就是充電和放電的過程。
4. 儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)的能量通過變換器引線傳送到電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150000μF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(jù)不同的電源要求,這些電容器有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或組合的方式連接。對于功率超過10kW的電源,通常使用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
通過上述解釋,可以更清晰地理解旁路電容、去耦電容、濾波電容和儲(chǔ)能電容的不同功能及其在電路中的應(yīng)用。這些電容在不同場合下的選擇和配置,對于保證電路的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
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