電容的基本功用

★★★ Cap-3---電容的基本功用 ★★★

€1.放電電路

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

圖3-1：短時放電電路

€2. 平滑電路*

平滑電路是使得對交流進行整流后的脈動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。通過電容器來使得利用二極管橋?qū)涣鞯妮斎腚妷哼M行整流（例如全波整流）而得的電壓波（脈動、脈動電流）變得平坦。

圖3-2：平滑作用電路

€3. 去耦電路*

去耦電路如其名稱所示，是為了分離信號耦合而利用電容器的電路。此例中，如圖所示，通過對基本直流中含有頻率高的交流成分（噪聲）的信號路徑加入電容器，只有頻率高的噪聲成分通過電容器后被分離，令噪聲不會被傳遞。去除開關(guān)電源中的開關(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來替換。

圖3-3：去耦降噪電路

€4. 蓄能電路*

實際情況下，通向IC的負(fù)載電流并非定值，在負(fù)載電流高速波動時，線電壓也會波動，當(dāng)線電壓低于IC的最低工作電壓時，IC便會停止工作。此時蓄能電容器可以在電流不能及時到達(dá)時補充電流，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：補充電流時電容器的實際動作

圖3-5：充電時也會發(fā)生電壓的變化

由電容量和ESR來決定電壓的下降量：

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會將曲線的變動幅度收窄（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，功耗也會減小），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)秀的抑制電壓變動的效果。

€5. 耦合電路*

耦合電路是不讓直流成分通過而只讓交流成分通過的電路。在音頻信號的放大電路等中排除直流成分造成的影響（也稱之為 DC 截除等）時使用耦合電路。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