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标题: 电容应用之前提篇 [打印本页]

作者: fdsadfdsid    时间: 2019-9-19 22:15
标题: 电容应用之前提篇

       在象棋比赛中,有人擅长用车,有人擅长用马,有的人擅长用炮。我们都知道象棋也就那几个棋,每个棋都有其独有的特色,没有谁最厉害。在电子技术领域也一样,都是由多个元器件组成的电路。器件成千上万,基本的也就那么几个,每个元器件也都有其特色,比如说电容。

        电容的特点就是储能,说储能可能有些外行人不理解,然而把专业的东西讲给外行听也能懂,那也是一种能力。

有一个家庭妇女问爱因斯坦关于“相对论”的故事。

老妇问:“什么是相对论?”- 爱因斯坦回答:“你在家等女儿回家吃饭要等一个小时,你觉得如何?”老妇说:“啊,这个时间太难熬了,感觉像度日如年。”- 爱因斯坦又问:“你在家看一个小时电影,你觉得如何?”老妇说:“太快乐了,我觉得一天的时间都不够用。”- 爱因斯坦说:“同样是一个小时,一个你感觉过得好慢,一个你觉得过得好快,这就是相对论。”老妇激动的说:“哦,我明白了。就这样就拿诺贝尔奖?”- 爱因斯坦高兴地说:“是啊,这样就拿诺贝尔奖啦。”

电容的原理也很简单,比如家里的自来水管,供水端经过长途跋涉,水量免不了会时大时小。若是直接供给用户使用,就会感觉到出水时大时小。而通常自来水公司每隔一段距离就会建一个水塔。这个水塔的作用就是储水,能将不稳定的水源,稳定地送到每家每户。



       这个水塔就对应电子学里面的电容,电容的作用是储能,可将不稳定的电能,变成稳定的电能后传送给电路。理想的电容本身并不消耗电能量,它吸收多少能量就会放出多少电能量。

电容是电子学里最基本的元器件,当输入的电压波动时,它才会产生电流。因为会进行充电或放电,当电压稳定时,就不会产生电流,称之为“隔直流通交流”,也即在交流回路中其阻抗变小。阻抗Z与频率f和电容量C均成反比,阻抗公式为



简单的原理,在应用中往往容易忽略。比如以下图1所示为芯片规格书里的应用电路。CX1为0.1uF的X电容,并联在零线和火线之间,咋一看并没有什么不妥,毕竟这也是开关电源厂家推荐的电路,测试也没什么问题。



图1

然而市场是检验真理的地方,不久就退回不良样机,如下图2。



图2

可以看到上面烧损严重的是什么元器件?就是图1当中充当保险丝的22Ω的电阻FR1。图2上面黄颜色的元件的就是CX1电容,大家会想这是在说电容,怎么扯到电阻上了?从原理图上得知,电阻FR1与CX1串联在零线与火线的回路中,如下图3所示。



图3

因为市电中包含了大量的谐波成分,当谐波频率很高时,电容的阻抗变得很小。那么与电容串联的电阻FR1几乎承担了所有的电能,自然就会烧起来了,轻则烧黄烧焦,重则起火。

正确的做法应该如下图4的方式来连接,电阻放在电容的后面。这样当市电中有谐波时,电容阻抗小,但它并不消耗电能,给电容多少电量,它就放出多少电量,回路中无阻抗去消耗。



图4

电容虽然在电路里扮演着低层的角色,但它的作用之大、应用之广是值得我们去精通的。本文讲的只是电容的基本原理,还不到其皮毛。设计中出现如上图2致命的问题,归根结底是基础不牢。

继电流采集系列的文章之后,我将陆续推出电容应用系列,敬请期待。您的赞赏是我继续分享的动力。






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