电容器的应用电容器与电池之间的不同之处在于:电容器可以瞬时释放它的全部电量,而电池则需要花费数分钟才能完全释放其电量。这正是照相机上的电子闪光灯使用电容器的原因:电池在几秒钟内为闪光灯的电容器充满电,然后电容器几乎在瞬间将自身所存全部电量释放到闪光管中。这会使已充电并且容量很大的电容器极其危险,因此,闪光灯和电视机上都有警示信息,提醒人们不要随意打开它们。它们都含有可能对人体造成致命伤害的大容量电容器。 电容器在电子电路中有几种用途:
有时,电容器用于存储电量以便高速释放。闪光灯用到的就是这一功能。大型激光器也使用此技术来获得非常明亮的瞬时闪光效果。电容器还可以消除脉动。如果传导直流电压的线路含有脉动或尖峰,大容量电容器可以通过吸收波峰和填充波谷来使电压变得平稳。电容器可以阻隔直流。如果将一个较小的电容器连接到电池上,则在电容器充电完成后(电容器容量较小时,瞬间即可完成充电过程),电池的两极之间将不再有电流通过。然而,任何交流电流(AC)信号都可以畅通无阻地流过电容器。其原因是随着交流电流的波动,电容器不断地充放电,就好像交流电流在流动一样。 电容器的一个比较重要的用途是与电感器一起使用,构成振荡器。
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输出电压平均值 经分析推导得, ★当负载开路,即 时,; ★当RLC=(3~5)T/2时,可取得较好的滤波效果 。考虑电网电压波动范围为±10%,电容的耐压值应大于 。
脉动系数 经分析推导得, 上式计算出的脉动系数大于实际数值。
整流二极管的导通角 ★在未加滤波电容之前,整流电路中的二极管导通角θ为π。 ★加滤波电容后,只有当电容充电时,二极管才导通,因此,每只二极管的导通角均小于π。 RLC的值愈大,滤波效果愈好,导通角θ将愈小。由于电容滤波后输出平均电流增大,而二极管的导通角反而减小,所以整流二极管在短暂的时间内将流过一个很大的冲击电流为电容充电,如右图所示,这对二极管的寿命很不利,哪里回收威斯康电容器,所以必须选用较大容量的整流二极管,通常应选择其整流平均电流IF大于负载电流的2~3倍。
电容滤波电路的输出特性和滤波特性 输出特性:当滤波电容C选定后,输出电压平均值UO(AV)和输出电流平均值IO(AV)的关系称为输出特性。滤波特性:脉动系数S和输出电流平均值IO(AV)的关系称为滤波特性。如图所示,曲线表明,C愈大电路带负载能力愈强,滤波效果愈好;IO(AV)愈大(即负载电阻RL愈小),UO(AV)愈低,S的值愈大。小结:电容滤波电路简单,输出电压平均值高,适用于负载电流较小且其变化也较小的场合。
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