電容的基本功用

★★★ Cap-3---電容的基本功用 ★★★

€1.放電電路

放電電路是通過(guò)釋放蓄積在電容器中的電荷來(lái)使得被連接的負(fù)荷發(fā)生動(dòng)作的電路。由于放電電路可在瞬時(shí)將大電流釋放出去，因而可將其作為相機(jī)的閃光燈或緊急時(shí)的后備電源來(lái)使用。電路例中，若將開(kāi)關(guān)連接到電源側(cè)，電容器就會(huì)被充電；而當(dāng)電荷蓄積至電源電壓時(shí)，充電就會(huì)停止。若將開(kāi)關(guān)連接到負(fù)載（燈泡）側(cè)，電容器就會(huì)開(kāi)始放電，燈泡點(diǎn)亮。

圖3-1：短時(shí)放電電路

€2. 平滑電路*

平滑電路是使得對(duì)交流進(jìn)行整流后的脈動(dòng)電壓變得平滑并將其轉(zhuǎn)換為直流的電路。電源電路就是其典型的例子。通過(guò)電容器來(lái)使得利用二極管橋?qū)涣鞯妮斎腚妷哼M(jìn)行整流（例如全波整流）而得的電壓波（脈動(dòng)、脈動(dòng)電流）變得平坦。

圖3-2：平滑作用電路

€3. 去耦電路*

去耦電路如其名稱(chēng)所示，是為了分離信號(hào)耦合而利用電容器的電路。此例中，如圖所示，通過(guò)對(duì)基本直流中含有頻率高的交流成分（噪聲）的信號(hào)路徑加入電容器，只有頻率高的噪聲成分通過(guò)電容器后被分離，令噪聲不會(huì)被傳遞。去除開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)噪聲的用途就屬于此種目的。旁通電容器必須具備阻抗低（阻抗越低的電容減弱噪聲的效果越大），使得噪聲電流順利接地，有效降低噪聲電流大小。噪聲電流的頻率多種多樣，根據(jù)想除去的噪聲的頻率來(lái)選擇容量。多層陶瓷電容器的噪聲減弱效果顯著優(yōu)于鉭電容器和電解電容器，而且可以使用比鉭電容容量小的多的MLCC來(lái)替換。

圖3-3：去耦降噪電路

€4. 蓄能電路*

實(shí)際情況下，通向IC的負(fù)載電流并非定值，在負(fù)載電流高速波動(dòng)時(shí)，線電壓也會(huì)波動(dòng)，當(dāng)線電壓低于IC的最低工作電壓時(shí)，IC便會(huì)停止工作。此時(shí)蓄能電容器可以在電流不能及時(shí)到達(dá)時(shí)補(bǔ)充電流，維持線電壓的穩(wěn)定。蓄能電容要求大容量和低ESR（減小發(fā)熱）。

圖3-4：補(bǔ)充電流時(shí)電容器的實(shí)際動(dòng)作

圖3-5：充電時(shí)也會(huì)發(fā)生電壓的變化

由電容量和ESR來(lái)決定電壓的下降量：

圖3-6：ESR和電容量的影響，左圖是22uF的陶瓷電容，右邊是100uF的鉭電容

高容量和低ESR會(huì)將曲線的變動(dòng)幅度收窄（這就是為什么需要低ESR的原由之一，有效降低紋波幅度，并且自發(fā)熱，功耗也會(huì)減?。?，MLCC電容量雖然比鉭電容小，但能達(dá)到與鉭電容相同或更優(yōu)秀的抑制電壓變動(dòng)的效果。

€5. 耦合電路*

耦合電路是不讓直流成分通過(guò)而只讓交流成分通過(guò)的電路。在音頻信號(hào)的放大電路等中排除直流成分造成的影響（也稱(chēng)之為 DC 截除等）時(shí)使用耦合電路。除此之外，還有例如諧振電路、濾波器電路、備用電路、時(shí)間常數(shù)電路和功率因數(shù)改善等各種使用方法。

圖3-7：使用隔直通交特性耦合電路