科普:如果电容器阻断直流电,为什么还要在直流电路中使用电容器?

本文涉及的产品
容器服务 Serverless 版 ACK Serverless,952元额度 多规格
容器镜像服务 ACR,镜像仓库100个 不限时长
容器服务 Serverless 版 ACK Serverless,317元额度 多规格
简介: 如果电容器阻止直流,那么为什么它用于直流电路?问题不应该是为什么,而是如何!电容器在直流电路中有许多应用,如旁路、滤波、耦合和去耦。因此,利用这种阻隔直流和通过交流的特性,电容器可用于不同的应用。这取决于它连接到电路的方式、电容值、信号频率、电压和其他几个因素。

如果电容器阻止直流,那么为什么它用于直流电路?问题不应该是为什么,而是如何!电容器在直流电路中有许多应用,如旁路、滤波、耦合和去耦。因此,利用这种阻隔直流和通过交流的特性,电容器可用于不同的应用。这取决于它连接到电路的方式、电容值、信号频率、电压和其他几个因素。


例如,在整流电路中,与负载并联一个大电解电容来平滑纹波电压。另一种看待这个问题的方法是——由于电容器传递交流信号,脉动直流中存在的噪声或纹波被这个滤波电容器旁路到地面。由于它阻断了直流电,负载上的直流电压保持不变。

Image 15.png

以电容作滤波的全波整流电路

在上面的示例中,电容器的这种隔直流特性被用作主要优势。

电容器不会立即阻止 DC!

即使电容器直接连接到直流电源,它也需要一些时间才能充电。为了让它充电,电流必须流过电路。


Image 15.png

所以电流流过电路,当它充电到源电压电平时,不再有电流通过它。现在这个存储的电荷无处可去,这就是我们说电容器阻塞直流电的时候。

Image 15.png

电容器的这种瞬态特性用于创建延迟、定时、低通和高通电路。所以说如果电容器阻止直流那么为什么它用于直流电路并不是一个明智的问题。

请参见下面给出的 RC 电路。

一个简单的RC电路

Image 15.png


与电阻串联时,电容充电时间取决于电容值和电阻值。电容器两端的电压随时间变化,具体取决于 R 和 C 值。类似地,通过电阻器放电会在电容器两端产生不同的电压波形。

如果重复几次,根据充放电频率,R 和 C 可以创建一个简单的延迟电路,如果连接到脉动直流电,它会创建一个三角波形。

Image 15.png

电容器和电阻器还用于创建低通和高通滤波器。现在取决于首先连接的是哪个以及从哪里获取输出,形成了任一滤波器。

低通滤波器中的电容器

当连接在电阻之后时,电容器将高频信号旁路到地并允许低频信号通过。这是低通滤波器的基本原理。


Image 15.png

通过改变 R 和 C 值,可以实现不同的截止频率。这种类型的电路用于减少电路中的噪声和不需要的信号干扰。

高通滤波器中的电容器

当连接在电阻之前时,电容器阻止低频信号并允许高频信号通过。这是高通滤波器的基本原理。

Image 15.png

通过改变 R 和 C 值,可以实现不同的截止频率。这种类型的电路用于消除电路中存在的任何不需要的低频信号。

下面给出了一些使用电容器的其他应用:

  • 振荡电路
  • 作为能量存储元件并在电路需要时将其返回。
  • 浪涌旁路电路
  • 信号处理
  • 一些超级电容器模块正在电动汽车中使用

结论

出于各种原因,在直流电路中使用电容器。它们在允许交流电通过的同时阻止直流电的能力使它们成为旁路、滤波、耦合和去耦应用的理想选择。电容器的瞬态特性还允许它们用于延迟和定时电路。改变电容器和电阻元件的值可以为每个应用产生不同的结果。


本文由IC先生网www.mrchip.cn编辑整理,请勿转载。

相关文章
|
安全
直流稳压电源
直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源设备。它可以将交流电源转换为直流电源,并通过电路控制保持输出电压的稳定性。
75 0
模拟电路的介绍
一、基本电路元件的应用 模拟电路最早的应用是基于基本电路元件的构建,如电阻、电容和电感等。这些基本电路元件可以通过串联、并联和反馈等方式组合成各种电路,用于模拟信号的处理和传输。基本电路元件的应用为模拟电路的发展奠定了基础。 二、放大器的出现 放大器是模拟电路中最重要的组成部分之一,它能够将输入信号放大到所需的幅度。最早的放大器是由电子管构成的,通过电子管的放大特性来实现信号的放大。随着半导体技术的发展,晶体管放大器和集成电路放大器相继出现,使得放大器的性能得到了大幅提升。 三、滤波器的应用 滤波器是模拟电路中常用的电路元件,它能够选择性地通过或者抑制特定频率的信号。滤波器的应用使得模拟电
110 0
|
传感器
模拟电路
模拟电路是一种电子电路,用于处理和传输连续变化的电信号,如声音、图像和传感器信号等。与数字电路不同,模拟电路处理的是连续的电压和电流,而不是离散的数字信号。
63 0
|
6月前
|
Python
物理电学:探索电流、电压与电阻的奥秘
物理电学:探索电流、电压与电阻的奥秘
69 1
|
11月前
直流稳压电源与信号产生电路(模电速成)
直流稳压电源与信号产生电路(模电速成)
123 1
|
数据采集
电流反馈运算放大器
电流反馈运算放大器(Current Feedback Operational Amplifier,简称CFOA)是一种特殊的运算放大器,其特点是在反馈回路中使用电流作为反馈信号。与传统的电压反馈运算放大器相比,CFOA具有更宽的带宽、更高的速度和更低的失真。
94 0
直流稳压电源专题
直流稳压电源是一种用来提供稳定直流电压输出的电源装置。它的主要作用是为电子设备提供稳定的电源供电,以确保设备的正常运行。在电子设备中,很多元件和电路都对电压的稳定性有着较高的要求,因此直流稳压电源在电子领域中应用非常广泛。 直流稳压电源的特点和功能: 1. 稳定输出电压:直流稳压电源能够提供稳定的输出电压,能够满足各种电子设备对电压稳定性的要求。 2. 调节范围广:直流稳压电源一般具有较大的电压调节范围,可以满足不同设备对电压的需求。 3. 电流保护功能:直流稳压电源通常具有过流保护功能,可以在电流超过设定值时自动切断输出,保护设备和电源本身。 4. 过热保护功能:直流稳压电源通常具有过热保
58 0
|
监控 算法 新能源
变频器的介绍
变频器:实现电机调速的关键设备 一、引言 变频器是一种用于控制电机转速的关键设备,广泛应用于工业生产、交通运输、建筑设施等领域。它通过调节电源频率,改变电机的转速,实现对电机的精确控制。本文将介绍变频器的原理、工作方式以及在各个领域的应用。 二、变频器的原理 变频器的核心部件是功率电子器件,它可以将交流电源转换为可调频率的交流电源。变频器通过控制功率电子器件的开关状态,改变电源的频率,从而改变电机的转速。变频器还包括控制电路和保护电路等部分,用于控制和保护电机的正常运行。 三、变频器的工作方式 变频器的工作可以分为三个阶段:输入电源变换、电机控制和输出电源变换。 1. 输入电源变换:变
80 0
|
传感器
谐振式传感器是如何产生异常谐振(共振),该如何解决
谐振式传感器是通过利用材料的特性来实现振动的,当传感器在某一频率下受到外部激励时,会发生共振现象,即传感器输出信号达到峰值。然而,若在非共振频率下使用传感器,传感器输出信号会很小,甚至会失真,这就是异常谐振。
谐振式传感器是如何产生异常谐振(共振),该如何解决