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威世VISHAY电容的原理:
威世电容的工作原理可以通过电容器件工作原理及参数分析来理解。电容器的基本工作原理可以比喻为一个充电的水缸,其中水的底面积代表电容(C),水位的高度代表电压(V)。当外部电源开始对电容器充电时,电荷(Q)被注入电容器,导致电压逐渐升高。在这个过程中,电容器表现出一种天生的抵抗性,即容抗,它阻碍电荷的注入,不希望有更多的电荷加入。这种抵抗性可以用电压波形曲线来形象化表示,其中电压的初始值(例如30V)与电容器内部的电荷数量差决定了电荷注入的速度。随着电压的升高,电荷注入的速度逐渐减慢,这是因为电容器的电压升高,相当于水缸的水位上升,水流的速度随之减慢。因此,电容器的充电速度与电源和电容器之间的压差有关,压差越大,充电速度越快。
威世(Vishay)作为大的分离式半导体和无源电子器件制造商之一,其产品包括各种类型的电容器,如钽电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器、功率电容器等。威世电容器的应用广泛,包括汽车电子、航空电子、军事和航天、计算机、消费电子、工业、医疗和电信等领域。在汽车电子中,威世电容器因其低损耗、稳定的电气特性以及低成本而得到广泛应用。特别是在车载应用中,威世电容器能够满足关键性能、可靠性和准确性的要求,即使在恶劣的工作条件下也能保持良好的性能。
威世VISHAY电容的作用:
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好的防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
去耦,又称解耦。从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感)会产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。
去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。
将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这是他们的本质区别。
从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容滤低频,小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流,通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。
储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
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