电容器是隔直流的,为什么电池(直流)可以为电容器充电?
在电路分析里,电路的响应有两种,一种是零输入响应,一种是零状态响应。
所谓零输入响应,指的是输入信号为零;所谓零状态响应,指的是电路中所有储能元件和各种电源的状态均为零。
在分析零状态响应时,要把电压源短路,电流源开路。
对于电容来说,在零状态响应的通电瞬间,它可以认为是电压为零的电压源,所
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电容器是隔直流的,为什么电池(直流)可以为电容器充电?
在电路分析里,电路的响应有两种,一种是零输入响应,一种是零状态响应。
所谓零输入响应,指的是输入信号为零;所谓零状态响应,指的是电路中所有储能元件和各种电源的状态均为零。
在分析零状态响应时,要把电压源短路,电流源开路。
对于电容来说,在零状态响应的通电瞬间,它可以认为是电压为零的电压源,所以它相当于短路。
我们来看下图:上一张图是电路结构,我们看到电源E和它的内阻r,开关QF,还有电容C和电阻R。
举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。如果白炽灯泡的亮度和它直接接在220V交流电源上的亮度一样,说明电容器的内部已经短路。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF,注意正极接正极),一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以保证下游大量用水时的供应。
其实,高速系统中所有的实际接收1器都会有门输入电容,一般约为2pF。对于特性阻抗为50欧姆时,接收1器的RC上升时间大约为2.2*50*2=0.2ns。如发现运行的电容器有漏油现象应立即停电处理,轻微漏油的可降低负荷和室内温度并用粘接剂进行修补,修补后的电容器可继续但不能长期使用,漏油严重的要及时更换。当Tr=1ns时,这个附加的0.2ns延迟几乎无法辨认,也就不重要了;但是如果当Tr=0.1ns时,那么0.2ns的时延就make a difference!
高速系统设计中一个“时髦”的术语就是串扰,它是一个信号干扰另一个信号引起的噪声,这主要是由相邻信号的容性耦合而引起的,原因是一个信号的变化会向邻近信号注入电荷从而干扰它们的电压。
电容器的主要参数
电容器的主要参数有标称电容量和容差、额定电压、绝缘电阻、损耗率,这些参数主要由电容器中的电介质决定。电容器产品标出的电容量值。在处理旁路电容时需要注意一个问题,就是旁路电容的频率越高时,受到引线电感成分的影响也越大,因此一般建议使用贴片电容。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中(大约在0.005μF ~1.0μF);通常电解电容器的容量较大。
1、标称电容量和容差
标称电容量是标在电容器上的电容量。
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称容差。某一个电容器上标有220nJ,表示这个电容器的标称电容量为220nF,实际电容量应220nF±5%之内,此处J表示容量误差为±5%。若J改为K,表示误差为±10%;改为M表示误差为±20%。
2、额定电压
在低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永1久损坏。
3、绝缘电阻
理想的电容器,在其上加有直流电压时,应没有电流流过电容器,而实际上存在有微小的漏电流。直流电压除以漏电流的值,即为电容器的绝缘电阻。电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。其典型值为100 MΩ到10000MΩ。现在CL11、CBB22等塑料薄膜电容器的绝缘电阻值可达到5000MΩ以上。电容器的绝缘电阻是一个不稳定的电气参数,它会随着温度、湿度、时间的变化而变化。绝缘电阻越大越好。
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