電容

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一、電容的作用

電容在電路中可以實現旁路、去耦、濾波、儲能的作用。

1.旁路

旁路電容是爲本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩壓器的輸出均勻化，降低負載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，並向器件進行放電。爲儘量減少阻抗，旁路電容要儘量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位擡高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。 

2.去耦

去藕，又稱解藕。從電路來說，總是可以區分爲驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，  電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產生反彈），這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合”。 
去藕電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。 
將旁路電容和去藕電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般取 0.1µF 、0.01µF等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10µF或者更大，依據電路中分佈參數、以及驅動電流的變化大小來確定。 
旁路是把輸入信號中的干擾作爲濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作爲濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。 

3.濾波

從理論上（即假設電容爲純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1µF 的電容大多爲電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高後反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容並聯了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越小低頻越容易通過，電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中, 大電容（1000µF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。

4.儲能

儲能型電容器通過整流器收集電荷，並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。  電壓額定值爲40～450VDC 、電容值在 220 ～150 000µF之間的鋁電解電容器（如 EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是較爲常用的。根據不同的電源要求，器件有時會採用串聯、並聯或其組合的形式，  對於功率級超過10KW 的電源，通常採用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

二、電容的分類 

電容的分類方式及種類很多，基於電容的材料特性，其可分爲以下幾大類：

1.鋁電解電容

電容容量範圍爲0.1µF  ～ 22000µF，高脈動電流、長壽命、大容量的不二之選，廣泛應用於電源濾波、解藕等場合。 

2.薄膜電容

電容容量範圍爲0.1pF  ～ 10µF ，具有較小公差、較高容量穩定性及極低的壓電效應，因此是X、Y 安全電容、EMI/EMC的首選。

3.鉭電容

電容容量範圍爲2.2µF  ～ 560µF，低等效串聯電阻（ESR）、低等效串聯電感（ESL ）。脈動吸收、瞬態響應及噪聲抑制都優於鋁電解電容，是高穩定電源的理想選擇。 

4.陶瓷 電容

電容容量範圍爲0.5pF  ～ 100µF，獨特的材料和薄膜技術的結晶，迎合了當今“更輕、更薄、更節能“的設計理念。

5.超級電容

電容容量範圍爲0.022F  ～ 70F，極高的容值，因此又稱做“金電容”或者“法拉電容”。主要特點是：超高容值、良好的充/ 放電特性，適合於電能存儲和電源備份。缺點是耐壓較低，工作溫度範圍較窄。