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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能器件,它能夠使穩壓器的輸出更加平滑,降低負載的需求。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,旁路電容應盡可能靠近負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致的地電位抬高和噪聲。地電位是在通過大電流毛刺時地連接處的電壓降。
2. 去耦
去耦,又稱解耦。從電路角度來看,總可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容較大,驅動電路必須對電容進行充放電才能完成信號的跳變。在上升沿較陡峭時,電流較大,這會使驅動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),這種電流變化實際上是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的“耦合"。
去耦電容就像一個小“電池",用于滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
結合旁路電容和去耦電容的概念更容易理解。旁路電容實際上也是去耦合的,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及驅動電流的變化大小。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。這是它們的本質區別。
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增大。有時可以看到一個較大電容(如1000μF)并聯一個小電容(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“水塘",不會因為幾滴水的加入或蒸發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. 儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲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。根據不同的電源要求,這些電容器有時會采用串聯、并聯或組合的方式連接。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、濾波電容和儲能電容的不同功能及其在電路中的應用。這些電容在不同場合下的選擇和配置,對于保證電路的穩定運行至關重要。
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