为什么要使用电容器?

电器工程 电容器
2021-12-31 05:20:26

为什么需要将电压存储在电容器中一段时间​​?我一直假设电路在您打开电源时工作,在您关闭电源时停止。

为什么整个电路不能画出无电容?如果它是用来存储的,为什么不直接使用触发器呢?

4个回答

如果您想要构建的只是数字电路,并且无论从它们汲取多少电流,您的电压源都确实保持恒定电压,并且没有任何东西产生电噪声,那么您就不需要电容器。

但是,当您从中汲取电流时,电压源会下降。电机刷(和许多其他组件)会产生可怕的电压尖峰,您希望将其从数字电路中滤除。有些人还处理模拟电路,其中电压和电流信号在很宽的范围内连续变化。对于这种时变电路,需要电容器。

数字电路可能特别糟糕,但总的来说,您试图让电源轨保持直流电源。大多数电路在突然从电源轨汲取电力时,如果电源轨因下降而做出反应,他们不会太高兴。

当您提高速度时,电感会导致比电阻更大的问题。电容器充当非常接近的电源。您从电容器中拉出高速电源,电源会缓慢地为电容器充电。

如果做得好,一切都符合规范。当制作商业产品并且操作不当时,您会得到一个具有非常奇怪错误的产品,通常与高负载有关,因为电压真的下降(sags = 低于它需要的水平)。在最坏的情况下,高速信号会穿过您的电源线,并且 FCC 不会批准您的产品,因为它会辐射高频能量。

电容器还广泛用于振荡器滤波器定时电路中,因为它们的充电率和放电率可以精确计算。

RC电路中,时间常数(秒)的值等于电路电阻(欧姆)和电路电容(法拉)的乘积,即 R × C。电容,通过电阻,充满电的63.2%;或将其放电至其初始电压的 36.8%。这些看起来很奇怪的百分比来自数学常数 e(2.71828,自然对数的底),分别为 1 - 1/e 和 1/e。

振荡器和定时电路通常用于数字系统中以提供频率发生器和定时。振荡器和滤波器通常用于模拟电路,即音频或射频 (RF)。

电容器在工业电气工程中最流行的应用之一是提供功率因数校正。电容器在交流配电网络的每个周期存储和释放能量,以补偿电动机等高电感负载吸收“滞后”于施加电压的电流这一事实。这会导致配电网络的功率因数变差,这通常意味着网络资产无法达到其视在功率额定值。

通过使用功率因数校正(对于感性负载意味着将电容器切换到供电网络),功率因数可以提高到接近 1,这意味着大型变压器等网络资产不需要过大。

此外,大多数电力供应当局会惩罚功率因数非常差的用户,因为他们通常会承担规模过大和未充分利用的配电资产的额外成本。因此,大型工业用户安装功率因数校正设备有经济上的激励。

电容器还用于在将交流电源整流为直流时滤除纹波(例如:在变速驱动器或逆变器电路的输入级)。

此外,电容器用于“放大”直流电源(例如:将 5VDC 电源转换为输出 9VDC)。这些被称为“斩波器”电路。