[分享] 二十四种电容器典型应用电路原理详解

tiankai001   2018-11-30 09:56 楼主
说明:由于帖子中间有网友的回复,所以全部二十四种电路不是连续的,大家看的时候需要注意。
特别感谢:对于网友们提出的电路中的问题,在此表示感谢!感谢纠正错误!
一、电容降压电路
将220V交流电压降为低压的最常见方式是采用电源变压器,还有一种方式是电容降压电路。其优点是体积小、成本低、效率高,缺点是没有电源变压器安全。
电源指示中电容减压电路
下图所示是电源指示中电容降压电路,电路中C1是降压电容,VD1和VD2是发光二极管,R2是限流保护电阻,R1是泄放电阻。
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工作原理:
由于C1容抗比较大,回路中的电流得到限制,这样流过发光二极管的电流大小合适,使之发光。交流电的正半周VD1发光,在VD1导通期间,VD2截止。下图是VD1导通时电流回路示意图。
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交流电的负半周使VD2导通,此时VD1截止。下图是VD2导通时电流回路示意图。
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虽然是VD1和VD2交替导通,但是由于导通频率较高,再加上人眼的视觉暂留,所以会感觉VD1和VD2是一直发光的。
电容降压电路的理解:电容在交流电路中存在容抗,从而电容两端有压降,交流市电频率为50Hz的较低频率,因此容抗大,电容两端的压降大,这样就可以大幅度降低交流输出电压。
R1用来尽快泄放C1上的电荷。交流电断开后,C1内部电荷通过R1这个回路放电,以释放内部电荷,使C1两端无电压,只有这样这一电路的安全性才有保障。
电容降压半波整流电路
下图是电容降压半波整流电路,C1是降压电容,将220V交流电压降低到适当程度u,通过VD1半波整流,再经C2滤波得到直流电压。R1是泄放电阻。
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电容降压桥式整流电路
由于半波整流电路的内阻比较大,为了提供更大的电源电流,可以采用内阻较小的电容降压桥式整流电路,见下图。
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C1为降压电容,R1是泄放电阻,VD1-VD4为桥式整流二极管,C2为滤波电容。
降压电容的选择方法
降压电容容量大小决定了降压电路中电流大小,可以根据负载限流需要选择降压电容的容量。
下表是在220V/50Hz的电容降压电路中,电流大小与电容容量之间的关系。表中的电流为特定降压电容容量下的最大电流值。
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泄放电阻的选择方法
电容降压电路中需要在降压电容两端并联一只泄放电阻。泄放电阻大可以降低功耗,但是泄放效果差,降压电容放电时间长。泄放电阻通常为500千欧到1兆欧,根据降压电容器的容量大小需要进行一些些微调,以达到更好的泄放效果。下表是泄放电阻与降压电容之间的关系,降压电容大时要求泄放电阻小。
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重要提示
1、电容降压电源是一种非隔离电源,它实际上是将220V交流电引入负载电路。应用时要特别注意隔离,防止触电,调试时要用1:1隔离变压器,以保证安全。
2、相对于电阻降压电路,由于降压电容对交流电的损耗很小,所以优于电阻降压电路。
3、电容降压电路中的降压电容容抗是电源的内阻,它的容抗大,电源的内阻就大,电源能提供的电流就小。由于电源内阻大,负载电流大小发生改变时,直流工作电压大小也有相应的变化,为保证直流工作电压稳定,可以设置稳压二极管来稳定输出直流工作电压。
4、降压电容器耐压值最好选择400V以上,使用无极性电容,最理想的是铁壳油浸电容。
5、电容降压电路不能用于大功率条件,不适合动态负载条件,也不适合容性和感性负载。
本帖最后由 tiankai001 于 2018-12-1 15:48 编辑

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(二)电容分压电路

1、典型电容分压电路

电阻器可以构成分压电路,电容器也可以构成分压电路,如下图所示

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对交流电可以采用电容进行分压,因为采用电阻分压电路对交流电信号存在较大损耗,而电容器在分压衰减信号幅度的同时对交流信号损耗很小。电路中C1和C2构成电容分压电路。

对某一频率的输入信号,电容C1和C2各自呈现一个容抗,这两个容抗就构成了对输入信号的分压衰减,这样就能降低输出信号的幅度。

2、电容分压电路分析

1)电路特征

电容分压与电阻分压的电路特征一样,

2)主要应用

用于对交流信号的分压衰减

3)只能用于交流电路。

由于电容器的隔直通交特性,故该电路不能用于直流电路。
点赞  2018-11-30 09:59
三、典型电容滤波电路
电容滤波电路有多种,如用低频滤波电容的电源电路,还有用高频滤波电容的高频滤波电路。如下图
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1、电路分析

电源滤波电路主要使用大容量的电容,

下图的电路可以说明电容滤波电路的工作原理。C1是滤波电容,接在整流电路的输出端与地之间,整流电路输出的单向脉动直流电压加到C1,R1是整流滤波电路的负载电阻。
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1)波形等效分析

整流二极管VD1输出的电压中,存在纯直流电压和纯交流电压,根据波形分析原理可知,这一电压可分解为一个直流电压和一组频率不同的交流电压,下图是两种电压叠加后的波形。
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2)直流电流

滤波电容C1对直流电而言为开路,所以直流电只能通过负载电阻R1构成回路,如下图。这样直流电使负载两端得到直流电压。

电容器典型应用电路(2)电容分压电路、电容滤波电路
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3)交流电流

因C1容量较大,对VD1输出的交流电容抗小,这样,交流电通过C1到地,不能流过R1,从而达到滤除交流成分的目的。见下图。

电容器典型应用电路(2)电容分压电路、电容滤波电路
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4)滤波电容

滤波电容容量应该较大,并且是有极性电解电容。C1越大,对交流成分的容抗越小,使R1上的交流成分越小,滤波效果越好。

2、故障检测

对C1的检测最简方法是测量C1两端直流输出电压,电路通电后,用万用表直流电压档测量,如下图。

电容器典型应用电路(2)电容分压电路、电容滤波电路

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1)电路通电时,如C1两端直流电压为0,说明C1很可能击穿或开路。

2)电路断电后,用指针万用表欧姆档测C1,若电阻为0,说明C1击穿,若没击穿,开路可能性大,用同容量电容并联到C1上,通电后正常工作,说明C1开路。

3)如上述检测均未发现问题,则C1无故障,检测电路其他元件。
点赞  2018-11-30 10:09
(四)电源滤波电路中的高频滤波
如下图,电路中,一个容量很大的电解电容C1与一个容量很小的电容C2并联,C2是高频滤波电容,这种一大一小两个电容并联的电路在电源电路中很常见。
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1、电路分析
1)高频干扰
由于交流电中存在大量高频干扰,电源电路中的高频滤波电容就是用来滤除高频成分的
2)理论容抗与实际矛盾
理论上讲,同一频率下容量大的电容,容抗小,那么一大一小两电容并联的话,容量小的电容C2似乎起不到作用,但是,由于工艺原因,大容量电容C1存在感抗特性,在高频情况下C1的阻抗为容抗与感抗的并联,因为频率高,所以感抗大,限制了C1对高频干扰的滤除作用。
3)高频滤波电容
为补偿大电容C1在高频情况下的不足,并联一个小电容C2,C2几乎不存在电感,电路工作频率高时,C2的容抗很小,这样高频成分通过C2滤波到地。
4)大电容的工作状态
整流电路输出的单向脉动性直流电中绝大部分是频率较低的交流成分,小电容对低频交流成分的容抗大而相当于开路,因而对低频成分起作用的主要是大电容C1,如下图。
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5)小电容的工作状态
对于高频成分,由于频率高,大电容C1因为感抗特性而处于开路状态,C2容抗远小于C1的阻抗,处于工作状态,它滤除各种高频干扰,所以流过C2的是高频成分,如下图
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2、故障检测方法
电源电路没有直流电压输出:如果怀疑C2,可将C2从电路中断开,若断开后电路恢复正常,说明C2击穿了。
如果怀疑C1漏电造成输出电压下降,则可通过断开C2来确定故障部位。
本帖最后由 tiankai001 于 2018-11-30 10:22 编辑
点赞  2018-11-30 10:17
五、电源电路中的电容保护电路
电源电路中,从滤波角度考虑,滤波电容的容量越大越好,但是滤波电容容量太大对整流电路中的整流二极管是有害的,下图所示电路可以说明大容量滤波电容对整流二极管的危害。电路中,VD1是整流二极管,C1是滤波电容,未通电时,C1两端电压为0V。通电瞬间,整流二极管导通,对滤波电容C1充电,因为C1两端原来是0V电压,这相当于将整流二极管VD1负极对地短路,因此,这一瞬间流过VD1的电流,也即对C1的充电电流非常大。不仅如此,由于C1容量大,它的充电电压上升慢,这意味着在较长时间内整流二极管中都有大电流通过,这就可能会烧坏整流二极管。C1容量越大,大电流流过VD1时间越长,VD1损坏的可能性就越大。
为解决大容量滤波电容与整流二极管长时间过电流之间得矛盾,可以采用多节RC滤波电路,提高滤波效果,这样C1可适当减小容量。另外还可以加接整流二极管保护电路
1、电路分析
如下图,是保护电容电路,电路中小电容容量非常小,C1保护整流二极管VD1
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电路接通时,由于C1两脚间初始电压为0V,C1相当于短路,开机瞬间的最大电流(冲击电流)通过C1对滤波电容C2充电,下图是开机时冲击电流回路示意图。这样,开机时最大冲击电流没有流过整流二极管,从而到达了保护整流二极管的目的。开机后,C1内部很快充满电,这时相当于C1开路,由VD1对交流电压整流。
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电容保护电路如下图
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点赞  2018-11-30 10:24
(六)安规电容(X电容Y电容)抗高频干扰电路安规电容分为X电容、Y电容
下图为X电容
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下图为Y电容
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下图所示为X电容和Y电容应用电路,这是开关电源的220V交流输入电流,也称瞬变滤波电路或EMI滤波器。电路中R1为压敏电阻。L1,L2是铁氧体线圈,FU1为熔断器。
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下图所示为开关电源中X电容和Y电容实物
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EMI滤波器作用
EMI滤波器设置在220V交流电进线与整流电路之间,用来滤除市电网中的电压瞬变和高频干扰,同时也防止开关电源中的开关管产生的高频干扰传输到市电网中,形成对其他用电器的高频干扰。
1、差模高频干扰信号与X电容电路分析
220V交流电进线为两根,一根是相线,一根是零线。这两跟引脚上会产生两种高频干扰信号。及差模干扰信号和共模干扰信号。如下图
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从图中可以看出,高频干扰信号U1和U2方向相同,大小相等。这样的两个信号称为共模信号。高频干扰信号U3和U4方向相反,且大小相等,这样的两个信号称为差模信号。在电路中接入X电容C3后,由于高频干扰信号频率比较高,C3对高频干扰信号的容抗小,这样差模高频干扰信号通过X电容C3构成回路,如下图所示,而不能加到后面的整流电路中,这样达到消除差模高频干扰信号的目的。
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2、共模高频干扰信号与Y电容电路分析
下图是Y电容消除共模高频干扰信号示意图,一直共模高频干扰信号必须用两只Y电容,因为相线和零线上都有高频干扰信号。
相线上的共模高频干扰信号通过Y电容C1接到地线,零、相线上的共模高频干扰信号通过Y电容C2到地线,这样共模高频干扰信号就不能加到后面电路中,达到抑制共模高频干扰信号的目的。
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X电容要求
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Y电容要求
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3、安规电容认证标记
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点赞  2018-11-30 10:36
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此电路不能工作!无论电容C1容量多大,输出电流仅零点几毫安(实际上,由电阻R1决定)。


点赞  2018-11-30 10:52
引用: tiankai001 发表于 2018-11-30 10:24 五、电源电路中的电容保护电路电源电路中,从滤波角度考虑,滤波电容的容量越大越好,但是滤波电容容量太大 ...
1024.jpg 整流二极管根本不需要保护。 普通整流二极管例如1N4007之类,半个工频周期(10ms)内过流能力可以达到额定电流的几十倍以上。1N4007额定电流为1A,10ms内有20~30A电流通过也不会损坏。这么大的过流能力,保护它干什么? 本帖最后由 maychang 于 2018-11-30 20:04 编辑
点赞  2018-11-30 11:00
发的有的东西是不正确的(没经过验证的);其中,如下图才能正常工作:
       QQ截图20181130142829.jpg
点赞  2018-11-30 14:57
终于遇到一位大神了,感谢师父分享的厚重的知识,没想到电容的功能如此强大,以后一定潜心做学问
点赞  2018-11-30 21:06
七、电容耦合电路详解耦合电容的作用
将前级信号尽可能无损耗的加到后级电路中,同时去掉不需要的信号。例如,耦合电容能在将交流信号从前级耦合到后级的同时隔开前级电路中的直流成分(电容有隔直通交的特性)
1、典型电容耦合电路
如下图,在前后级电路(或两个单元电路)之间的是耦合电容,如果是在两级放大器之间又可以称为级间耦合电容。
两级电路之间采用耦合电容的目的:将有用的交流信号从前级电路输出端传输到后级电路输入端。
由于电容的隔直通交特性,前级电路输出的直流成分和交流信号中,只有交流信号能够加到后级电路输入端。由于直流成分不能加到后级电路中,这对于电路设计和检修都是方便的。所以,凡是在电路中看见耦合电容,那么前后级之间的直流电路是彼此孤立的。
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2、电路分析
电容耦合电路在电路中称为阻容耦合电路。如下图。C1是级间耦合电容,从电路中A点向里看,放大器输入阻抗为R,C1和R组成了阻容耦合电路。
1)输入电阻R
在阻容耦合电路中,电阻是隐形的,它是下一级放大器的输入电阻,在电路中不能直接看出,一般放大器的输入电阻比较大。
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下图所示可以说明放大器输入阻抗,放大器输入阻抗是加入直流偏置电路后,从放大器输入端向里看的阻抗,数值上等于输入端的电压除以输入回路电流。
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2)分压电路
从阻容耦合电路可以看出,C1和R构成对信号的分压电路,分压后信号加到后级放大器中。R电阻很大,C1容抗很小,所以耦合电路对信号几乎无衰减。
3)耦合电容对低频特性的影响
见下图。R一定时,加大C1容量可以改善低频特性,低频信号通过阻容耦合电路时受到的衰减减小,但是C1加大后会增大耦合电容的漏电,从而增大电路噪声,反之则相反。
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4)输入电阻对低频特性的影响
放大器的输入电阻R大,有利于改善阻容耦合电路的低频特性,所以许多放大器需要提高输入电阻。
5)耦合电容容量的选取
不同工作频率的电路对耦合电容容量的要求不同。工作频率高,容抗小,耦合电容容量可以小一些,反之则要大。在同一工作频率的电路中,后级电路输入电阻高时,耦合电容容量可以小一些。多级放大器电路中,前级电路的耦合电容容量可以适当小些,以减小耦合电容漏电带来的噪声。
6)电容耦合电路应用
只要是有信号传输的电路都有可能用到电容耦合电路,无论是放大器还是振荡器,或是自动控制电路等。
7)识别电路中耦合电容的方法
在两级放大器或两个单元电路之间的店通常是耦合电容,根据这一特征可以很方便的在电路中找出耦合电容。下图中C913就是耦合电容,它接在前级集成电路A901输出端与后级电路之间。
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3、同类电容耦合电路
电容耦合电路的同功能电路有多种,但是各有不同或是耦合电容的容量不同,或是电路形式不同,
1)高频电容耦合电路
如下图,耦合电容接在VT1集电极与VT2基极之间,因为是高频电路,所以C1容量小,电路的工作频率越高,耦合电容的容量越小。并且要选择高频损耗小的高频电容
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2)音频电容耦合电路
如下图。电容容量1-10微法之间,通常用低频有极性电解电容。
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3)变形的音频电容耦合电路
如下图,她在普通的电容耦合电路基础上增加了一个电阻R1,R1串联在耦合电容C1回路中。R1用来防止可能出现的高频振荡,提高电路工作稳定性。R1常取2.2千欧。
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4)集成电路输入耦合电容电路和输出耦合电容电路。
如下图所示,串联在集成电路A502输入端的电容C553是耦合电容。因为它是接在集成电路的输入端,所以称为输入端耦合电容。
C556串联在集成电路A502输出端,所以称为输出端耦合电容
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故障检测方法
当怀疑耦合电容开路,直接用一只等容量电容并联在原电容上,如果电路功能恢复,说明原电容开路。
如果怀疑电容漏电,则拆下原电容,再并联一只电容进行通电测试。


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点赞  2018-12-1 13:00
八、多级放大器中的退耦电容电路
退耦电路通常设置在两级放大器之间,所以只有多级放大器才有退耦电路,退耦电路用来消除多级放大器之间的有害交连。
1、设置退耦电路的原因
1)电源内阻对信号的影响
下图所示为电源内部电路,理想情况下直流电压+V端对交流而言接地,虚线框内是直流电源,由电压源E和内阻r0串联而成,电流流过这一直流电源时,内阻R0上就有压降,当交流信号电流流过这个内阻时,也存在交流信号电压降,这个压降是造成电路中有害交连的根本原因。
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2)多级放大器之间的交连概念
如下图,VT1和VT2分别构成第一级和第二级共发射极放大器,共发射极放大器的输出信号电压和输入信号电压相位相反。假设电路中没有退耦电容C1,并假设某瞬间在VT1基级上信号电压在增大,即为+,如电路图中所示,VT1集电极上信号电压相位为—,VT2基极信号电压相位为—,VT2集电极上信号电压相位为+。
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由于+V直流电源存在内阻R0,VT2集电极信号电流流过R0时,在它上面产生了信号压降,即电路中的B点有信号电压,且相位为+。
电路中B点的正极性交流信号经R3加到A点,A点信号电压相位也为+,通过R1加到VT1基极,使VT1基极信号电压更大,通过上述电路的一系列正反馈,使VT1中信号很大而产生自激,出现啸叫声,这是多级放大器中有害交连引起的电路啸叫现象。
当放大器电路中出现正反馈时,电路就会出现振荡。
这种振荡的频率是单一的,当这一频率落在音频范围内时,能够听到啸叫声。当这一振荡频率落在超音频范围内时,将出现超音频振荡,此时听不到啸叫声,但电路中的放大器会发热,严重时会烧坏放大器件。
2、退耦电容电路
下图所示是退耦电容电路。多级放大器的两级放大器直流电压供给电路之间加入退耦电容C1后,电路中A点上的正极性信号被C1旁路到地,不能通过R1加到VT1基极,这样,多级放大器中不能产生正反馈,也就没有级间的交连现象,达到了消除级间有害交连的目的。
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加入退耦电阻R3后,可以进一步提高退耦效果,因为电路中B点的信号电压被R3和C1(容抗)构成的分压电路进行了衰减,比不加入R3时的A点信号电压还要小,直流电流流过退耦电阻R3后有压降,这样降低了前级电路的直流工作电压。
提示
多级放大电路中,至少每两级共发射极放大器要设置一节退耦电路,因为每一级共发射极放大器对信号电压反相一次,两级放大器进行两次反相后信号电压的相位又成为同相,这就容易产生级间正反馈而出现自激。所以,级数很多的放大器中设有多节退耦电路。退耦电容除了其退耦作用外,对直流工作电压还具有滤波作用。
3、故障处理方法
对于这一电路故障处理主要是测量电容C1上直流电压,它能反映出C1和R3是否正常,下图是测量C1直流电压接线示意图。
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点赞  2018-12-1 13:04
九、高频消振电路高频消振电容电路
在音频负反馈放大电路中,为了消除可能出现的高频自激,采用高频消振电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。
下图所示是音频放大器中常见的高频消振电容电路。C1时高频消振电容,接在放大管VT1的集电极与基极之间,容量为几百皮法。
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1)电路分析
电容C1对高频信号有强烈负反馈作用,使放大器对高频信号的放大倍数很小,达到消除放大器高频自激的目的。
2)电路分析细节
无直流负反馈
三极管VT1集电极上直流电压不能通过C1负反馈到基极,所以C1不存在直流负反馈。
不存在音频负反馈
三极管VT1构成音频放大器,C1只有100皮法,这么小的电容对音频信号的容抗很大而相当于开路,音频信号不能通过C1加到VT1基极,所以C1对音频信号不存在负反馈作用。


点赞  2018-12-1 13:11
十、消除无线电波干扰的电容电路
在一些音频放大器中,有时会听到广播电台的声音,这说明无线电波对放大器电路造成了干扰,为防止无线电波对音频放大器的干扰,可以设置消除无线电波干扰的电容电路。
1)电路设置原因
下图所示是单级放大器,是整个放大系统中的第一级电路,在VT1基极感应了无线电波信号。这一信号被加到VT1中放大的同时还进行了检波,结果在VT1集电极输出了广播电台的音频型号,出现无线电波干扰。
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2)消除无线电波干扰的电容电路
如下图所示,VT1基极与发射极之间接入1只小电容C1(100皮法),用来消除无线电波对三极管工作的干扰。
电路原理
加到VT1基极的无线电波被电容C1旁路到发射极,再通过R3流入地,没有加到VT1中,于是这种无线电波就不会被VT1检波,从而就不会出现广播电台的声音,达到了消除无线电波干扰的目的。由于无线电波的频率非常高,所以C1的容量必须足够小,通常为100皮法。
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对于电路中小电容故障最简单和最有效的检测方法如下
1、怀疑击穿。
用万用表欧姆档在路直接测量小电容量2个引脚之间的阻值,应为0欧姆如果该小电容上没有电感并联,可以认为小电容已击穿。
2、怀疑漏电
直接对小电容进行代替处理
3、怀疑开路
直接用一只等量电容并联在原电容上。
4、怀疑性能不好
直接对该小电容进行代替处理

点赞  2018-12-1 13:20
十一、中和电容电路
中和电容电路用于收音电路的中频放大器中。
设置中和电容电路的原因
在三极管的各个电极之间都存在结电容,在收音电路的中频放大器和高频放大器中,由于工作频率高,三极管基极与集电极之间的结电容受到的影响大,如下图所示。
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这一结电容在三极管内部,处于基极与集电极之间,虽然这一结电容很小,只有几皮法,但是当三极管工作频率高了之后,它的容抗也比较小,会导致一部分信号电流从三极管集电极输出,通过这一结电容在三极管内部流回基极,造成寄生振荡,影响中频放大器或是高频放大器的工作稳定性。
为了抑制这种有害的寄生振荡,需要采用一种叫做中和电容的电路。
典型的中和电容电路
下图是典型的中和电容电路,电路中C3即是中和电容。需要注意的是,在设个电路中的中频变压器的一次绕组L1是带抽头的,如果中频变压器绕组不带抽头,则中和电容电路形式与此不同。
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中和电容电路的工作原理可以用下图所示电路进行说明。绕组L1抽头接直流工作电压+V,这一段对交流信号而言是接地的,这样绕组L1的上端和下端信号相位相反,即L1上端相位为正时,下端信号相位为负。
当绕组L1下端信号相位为-时,这一端的信号通过三极管内部结电容加到三极管基极,同时绕组L1上端相位为+的信号经中和电容C3也加到三极管基极,这两个信号相位相反,相减后加到三极管基极。
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如果调整C3的容量,使C3通路流入VT1基极的电流大小等于三极管内部结电容流入三极管基极的电流,那么两电流相减后为0,说明中和电容抵消了结电容的影响,达到中和目的。
当绕组L1上信号相位反相后,即绕组L1上端信号相位为——,下端为+,这时一样能进行中和,因为通过C3的电流始终与结电容的电流相减。
另一种中和电容电路
下图所示是另一种中和电容电路,它是利用惠斯顿电桥原理得到得到的中和电容电路,它的特点是绕组L1没有抽头,这时中和电容电路由C3,C4两只电容构成,还增加了一只电阻R2。电路中,电容C6与绕组L1构成VT1集电极谐振电路,同时也是中和电容电路一部分。
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这一电路的工作原理可以用它的等效电路来说明。下图是等效电桥电路。电路中,结电容Cbc,C3,C4,C6构成电桥的4个臂。
因为放大器的输出信号是从绕组L1两端得到的,所以L1是电桥的信号源。
三极管基极和发射极是电桥的输出端,也是三极管VT1的输入端,如果电桥平衡,则电路中B,E两点之间电压为零,这时放大器的内部反馈被中和了,放大器就能稳定工作了。
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电桥平衡状态通过调整中和电容的容量就能达到,即只要下列等式成立。
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并不是所有中频放大器或高频放大器电路中必须加中和电容,如果使用结电容很小的中频放大管或高频放大管,就不需要中和电容。
中和电容可以改善中频放大器谐振曲线的对称性。


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十二、有极性电解电容器串联、并联电路有极性电解电容器并联电路
见下图。两只电容的正极相连、负极相连,它们并联后还是一个有极性电解电容,其容量为两只电容的容量之和。
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需要注意的是,两只电容并联时,不能一只电容的正极与另一只电容的负极相连,否则在电路中会因一个电容极性接反而发生爆炸。
两只大电解电容并联电路
如下图。C1,C2都是510uF的电解电容,这种电容并联电路用于电源滤波,或在OTL功放电路输出回路中作为输出端的耦合电容。
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使用两只大电解电容并联的主要目的是:
1、提高电路工作可靠性
有一只电容开路后,另一只电容仍能够使电路正常工作,这样可降低电路的故障发生率。
2、减小电容器漏电流
容量大的电容器漏电流大,两只电容并联后的漏电流小于一只电容的漏电流。
3、加大容量
当采用一只大电容后电路效果不理想时,可以再用一只大电容并联。
4、降低成本
容量越大的电容价格越贵,两只容量减小一半的电容的价格加起来还不到一个大电容的价格。
5、减小电容器的体积
一只容量大一倍的电容,其体积要大出很多,但有空间受限的情况时,可用两只电容并联来解决。


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十三、电解电容的顺串联、逆串联、并联电路有极性电解电容器逆串联电路
有极性电解电容的逆串联主要是为了得到一个无极性的电解电容。
见下图。
逆串联电路有两种,下图a所示是两只电容正极相连,图b所示是两只电容负极相连。
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无论那种逆串联电路,电路效果是一样的,逆串联后都等效成一只无极性的电解电容。其等效电容量减小。
有极性电解电容器顺串联电路
见下图。
C1,C2都是有极性电解电容,C1的负极与C2的正极相连。
有极性电解电容的顺串联主要是提高电容的耐压,一般电子电路中,由于直流电压不是很高,所以不常用。有极性电解电容器顺串联电路主要用于电子管电路。
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下图为顺串联电路,因电子管电路中直流工作电压较高,用两只耐压较低的电解电容顺串联后,可以提高电容耐压性能。
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有极性电解电容串联电路的容量和耐压
无论是顺串联还是逆串联,其等效电容的耐压值会升高,但容量会下降。
如下图,C1,C2容量和耐压均相同,为10微法,耐压6V,两电容串联后加到一个12V直流电压上,此时串联等效后的电容器C0容量降低一倍,耐压则升高一倍。
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提示:
电解电容串联电路中,尽量选用容量相等、耐压相同的电容串联。如果两只电容容量、耐压不一致,则串联后的耐压将不超过小容量电容的耐压。
下图是两只耐压相同,容量不同的有极性电解电容串联电路。一只容量20微法,另一只容量10微法,其等效电容C0的容量根据总容量的倒数等于各电容倒数之和。根据计算,本电路中C0的容量约为7微法。
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C1,C2串联后等效电容耐压为9V,说明这个等效电容的耐压比C1,C2的耐压高,但是真正的耐压值不会超过两电容耐压之和。
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十四、扬声器分频电容电路
在扬声器分频电容电路中,使用分频电容的目的是使高音扬声器工作在高音频段,低音扬声器工作在低音频段。
1、下图所示是二分频电路中的分频电容电路,电路中C1是功率放大器输出端耦合电容,C2是无极性分频电容。
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1)全频域音频信号
从功率放大器输出端耦合电容C1输出的是全频域音频信号,即高音、中音、低音信号都有,由于分频电容C2的容量设计合理,它对低音和中音信号的容抗大,这样低音和中音信号不能通过C2加到高音扬声器BL2中,而只能通过低音扬声器BL1,下图是低频信号电流回路示意图。
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2)高音信号传输过程
由于高音的频率比较高,C2对此频率的容抗小,这样高音信号顺利通过C2加到高音扬声器BL2中,下图是高频信号电流回路示意图
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提示:
1)低音扬声器高频特性差,高音信号虽然也能加到低音扬声器上,但是效果不好,所以高音主要有高音扬声器完成。
2)分频电容为无极性电容,由于从C1输出的信号是音频信号(交流信号),而且幅度很大,所以分频电容必须是无极性的,如钽电解电容
有极性电解电容在大信号交流电路中无法正常工作,因为交流信号的极性在不断改变。
2、有极性电解电容逆串联构成的分频电容电路
见下图。有极性电解电容逆串联后,原先有极性的引脚就没有极性了,这样串联后的电容器可以作为无极性电解电容器来使用。这样的电路没有真正无极性电解电容的好
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1)大信号正半周工作情况
交流大信号Us正半周时,其电压极性与C1引脚极性一致,如下图所示,正极性电压加到C1的正极,符合有极性电容的工作条件。此时C1能正常工作。
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2)大信号负半周工作情况
负半周时,大信号的电压极性与C1引脚极性相反,如下图所示,负极电压加到C1正极,负半周期间C1负极的电压始终高于正极电压,因为C1是有极性电解电容,所以此时C1的漏电流较大,不能够正常工作
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3、有极性电解电容在交直流混合电路中的工作原理
下图所示电路可以说明有极性电解电容正常工作时两个引脚的电压情况。
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从图中看出,信号Us是直流与交流叠加的信号,交流信号的负峰值也大于0V,也为正电压,如上图所示。
这样,加到C1上的电压极性与C1的引脚极性始终一致,所以有极性电解电容能够正常工作。


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我只是路过打酱油的
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十五、温度补偿型电容并联、多只小电容串并联温度补偿型电容并联电路
下图所示是两只等容量小电容并联电路,C1,C2容量相等。这是彩色电视机行振荡器电路中的行定时电容电路,集成电路A1的6脚与地之间接有定时电容C1和C2,其中,C1是聚酯电容,是正温度系数电容;C2是聚丙烯电容,是负温度系数电容。
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1、电路分析
在电视机的行扫描电路中,由于定时电容的容量大小决定了行振荡器的振荡频率,所以要求定时电容的容量非常稳定,不随环境温度变化而变化,这样才能使行振荡器的振荡频率稳定,所以采用正、负温度系数的电容并联,进行温度补偿。
当工作温度升高时,C1的容量在增大,而C2的容量在减小,两只电容并联后的总电容C=C1+C2,由于一只容量在增大而另一只在减小,所以总体容量基本不变。
同理,在温度降低时,一只电容的容量在减小,而另一只在增大,总的容量基本不变,稳定了振荡频率,实现了温度补偿的目的。
2、电路分析细节
1)在振荡器电路中,定时电容的容量大小决定了振荡频率,当定时电容的容量因温度变化而改变时,振荡器的振荡频率就不会稳定。
2)一定要了解不同材料电容具有不同的温度特性,只有这样才能分析电路,才能理解为什么要使用两只等容量的小电容进行并联。
3)温度互补的情况在电路分析中经常遇到,不仅是两只不同温度系数的电容之间具有温度的互补特性,其它电子元器件之间也有温度互补特性。



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