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深圳pcb打样厂家pcb设计之电容设计

人气:478 发表时间:2019-12-25 11:49:00

1.pcb设计之电容的构造和特性

给导体加电位,导体就带上电荷。但关于相同的电位,导体包容电荷的数量却因它自身构造的不同而不同。导体可以包容电荷的才能称为pcb设计之电容。 通常,某导体包容的电荷Q(库仑)与它的电位V(伏特,相关于大地)成正比,即有, 所以C就是该导体的pcb设计之电容量。pcb设计之电容的单位是法拉(F)。

在两块平行的金属板之间插入绝缘介质,且引出电极就成为了pcb设计之电容器。它的电路符号,分别为有极性pcb设计之电容和无极性pcb设计之电容。

若给pcb设计之电容器充电,pcb设计之电容器的两极板上就会积聚电荷。给pcb设计之电容量为C的pcb设计之电容器以恒定电流强度I充电表示图。假定pcb设计之电容器初始不带电荷,即它两端的初始电压等于零。我们回想电流的定义:电荷在导体内活动构成了电流,单位时间内流过导体横截面的电荷量称为电流强度,即有,则,又因在pcb设计之电容器中有,故,所以。

即pcb设计之电容量为C的pcb设计之电容器在恒定电流强度I的作用下,两端电压V随时间t线性上升。

pcb设计之电容器两端的电压越高则所包容的电荷就越多,即储能就越大。但pcb设计之电容器两极板间绝缘介质的耐电强度是有限的,若两极板间的电场强度太高,就可能将绝缘介质击穿,从而使pcb设计之电容器短路。因而在应用中要统筹pcb设计之电容器的耐压。

结论:pcb设计之电容器在电路中有包容电荷的作用,也即存储能量的作用。pcb设计之电容器存储能量是需求时间的,因而pcb设计之电容器两端电压不能突变。且pcb设计之电容量越大,可存储的能量就越多。pcb设计之电容器最重的两个参数是它的pcb设计之电容量和耐压。

2.RC充放电回路

电路是以一个RC充放电回路表示图。假定pcb设计之电容器两端的初始电压为零,开关K与1端接通的霎时,电源经过电阻R对pcb设计之电容器充电,此时pcb设计之电容器的充电电流为最大E/R,若持续以这个电流充电,则VC的上升曲线是一条线性的直线。

但是因在整个充电过程中充电电流为,故随着VC的上升,充电电流强度IC逐步减小,则VC上升的幅度也逐步变小,直到上升至电源电压E,同时充电电流为0。这样使实践的VC上升曲线。VC是按指数规律上升的,它随时间t变化的表达式为:

其中,为时间常数。

能够看出串联电阻R越大,充电电流就越小,则充电时间就越长;pcb设计之电容量C越大,所需求的电荷就越多(即储能越多),充电时间也就越长。

当pcb设计之电容充溢电后,VC等于E。此时开关K与2端接通,则pcb设计之电容器经过R放电,放电电流为,VC逐步降低。在接通2端的霎时,放电电流为最大,但随着VC的降低,放电电流也逐步降低,直至VC为0V,放电电流也为0。这样以来,pcb设计之电容放电时VC的降落曲线。

3.pcb设计之电容的容抗

在电路中pcb设计之电容有一个很重要的作用,就是通交流、隔直流。若一个直流电压加在pcb设计之电容的一端,则pcb设计之电容稳定后(即充放电过程完成后),在pcb设计之电容的另一端不能感遭到这个电压,即直流被隔开,这一点我们从RC充放电回路也能够看出来;若输入Vi是一个交流信号,则Vo会输出同频率的交流信号,且输入交流信号频率越高,输出Vo的幅度就越大,即交流信号经过了这个pcb设计之电容。

其实我们能够这样来了解,交流信号的幅度和方向都是随时间变化的,而pcb设计之电容对电压的反响是有隋性的,即它两端的电压不能突变。当pcb设计之电容器一个极板的电位随输入信号变化较快时,pcb设计之电容器两端的电压变化较慢,则惹起它的另一个极板的电位也跟着以同样的方式变化。这样以来,固然有一些损失(pcb设计之电容两端电压毕竟变化了一点),但也相当于交流信号经过了这个pcb设计之电容器。而且,输入信号变化的越快(即频率越高),pcb设计之电容器容量越大(即它两端的电压变化越慢),就越容易经过。

4.pcb设计之电容的滤波作用

应用pcb设计之电容的特性我们能够制造滤波器。电路就是一个高通滤波器,即输入信号频率越高则越容易经过,频率越低越不容易经过,不允许直流经过,这样就可滤除信号中的低频率成份。相反电路则是一个低通滤波器,它能够滤除信号中的高频成份。

(a)高通滤波器 (b)低通滤波器

5.常用pcb设计之电容器的分类

pcb设计之电容的选取要谨慎,普通可选择较知名的pcb设计之电容品牌,如TDKpcb设计之电容、国巨pcb设计之电容等,作为质量的保证。

(1)铝电解pcb设计之电容

铝电解pcb设计之电容为有极性pcb设计之电容,在电路中它的“+”极必需要接电位较高的一端。

优点:容量大,能耐受大的脉动电流。

缺陷:容量误差大,走漏电流大;普通电解pcb设计之电容器不适于在高频和低温下应用,不宜运用在25kHz以上频率。

用处:低频旁路、信号耦合、电源滤波。

(2)钽电解pcb设计之电容

钽电解pcb设计之电容也为有极性pcb设计之电容。

优点:温度特性、频率特性和牢靠性均优于普通电解pcb设计之电容器,特别是漏电流极小,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的pcb设计之电容电压乘积。

缺陷:对脉动电流的耐受才能差,若损坏易呈短路状态,价钱较高。

用处:在许多场所可替代铝电解pcb设计之电容,用于超小型高牢靠性设备中。

(3)单片陶瓷pcb设计之电容

是目前用量较大的pcb设计之电容。

优点:温度和频率稳定性都很好,损耗低,寿命长。

缺陷:不能做成大容量pcb设计之电容。

用处:高频滤波、振荡和耦合等。


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