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電容是一種表征電子元件儲存電荷能力的物理量,也稱為電容量,一般使用字母C表示。它是一種儲存電的容器,主要功能是充電和放電,能比電池更快地完成充電與放電,比電池具有更高的效率。
新能源汽車電路中常見的電容器有鋁電解電容器、鉭電解電容器、紙介電容器、聚苯乙烯電容器、聚丙乙烯電容器、獨石電容器、超小型電容器、云母電容器、獨石電容器、超小型電容器、云母電容器、瓷介微調(diào)電容器、薄膜可變電容器、聚丙乙烯電容、安規(guī)電容等。
不同類型的電容器在汽車電路中發(fā)揮著不同的作用,如儲能、濾波、旁路、耦合、隔直、溫度補償?shù)?。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體電路需求選擇合適類型和規(guī)格的電容器。
二、電容容量讀數(shù)
電容容量的讀取方法有以下幾種:
數(shù)字計數(shù)法:一般是3位數(shù)字,比如104,最左邊的第一位和中間的一位數(shù)字是有效數(shù)字,最右邊的一位數(shù)字是表示倍數(shù),也就是10的多少次方。如果沒有標(biāo)明單位,一般默認(rèn)是pF,如104表示100000pF。
直標(biāo)法:用數(shù)字以及單位直接標(biāo)出來,比如1000uF。
色標(biāo)法:用色環(huán)的方法表示,位置靠近正極引出線的根部,單位一般為pf。將電容放立起,從上往下,第一條條4代表示第一位有效數(shù)值,第二條表示第二位有效數(shù)值,第三條表示被稱,第四條表示允許的偏差。
文字符號法:用數(shù)字和文字符號組合起來讀數(shù)的一種方法,例如3n3表示3.3nF,p47表示4.7pF,3p0表示3pF等。文字符號表示其電容量的單位,p、n、u、m、F等。
三、電容的特性
儲能能力:電容可以在兩個電極之間儲存電荷,具有儲能能力。當(dāng)電容處于充電狀態(tài)時,正電荷聚集在一個電極上,負(fù)電荷聚集在另一個電極上形成電場,這樣的電場能夠儲存電能。
變電壓:當(dāng)給電容施加恒定的電流進(jìn)行充電或放電時,電容的電壓會隨時間線性地變化,這意味著電容器在恒定電流下具有變電壓的特性。
能量的釋放和吸收:電容可以通過釋放儲存的電能向電路輸出能量。當(dāng)電容放電時,儲存的電荷會流回電源電路,或被用于驅(qū)動負(fù)載。此外電容也可以吸收電路中的能量,將其儲存為電荷,并在需要時釋放。
阻礙直流電流:通過電容對直流電流具有阻抗,即它們在直流電路中表現(xiàn)為開路。電容可以將正電荷積累在一個極板上,而負(fù)電荷積累在另一個極板上,導(dǎo)致電場形成,使得直流電流無法通過。
相位延遲:電容在交流電路中會引起信號的相位延遲。對于正弦波信號,電容器的電壓滯后于電流,引起相位差。該特性在電路中用于相位補償和濾波。
四、電容容抗
容抗是電容對交流電的阻礙作用,用字母表示Xc。在交流電路中,電容器極板上所帶電荷對定向移動的電荷具有阻礙作用,這種阻礙作用稱為容抗。
電容容量一定時,容抗的大小與頻率成反比,頻率越高,容抗越小。其計算公式為,f其中HZ為頻率,c為電容容量。
電容容抗具體應(yīng)用如下:
降壓:利用電容的容抗對電路進(jìn)行降壓,讓小燈泡正好工作在10伏的電壓下。
延時:從電壓的10%充電到90%,需要的時間是2.2倍的RC。如果想要高電頻有一個小小的延時,就可以利用RC延時電路,通過選取合適的RC值就能實現(xiàn)想要的延時。
耦合:電容濾除了直流成分,而讓交流信號傳遞給后繼電路,此時實踐的就是耦合的作用,能通過耦合電容的是有用的信號。
旁路:旁路電容和耦合電容非常相似,旁路電容濾除的是高頻的交流信號。
五、電容內(nèi)部等效電路
電容的等效電路是由電阻、電感和理想電容串聯(lián)而成的。等效阻抗會隨著信號頻率的變化而變化,當(dāng)信號頻率小于諧振頻率時,電容呈現(xiàn)容性;當(dāng)信號頻率大于諧振頻率時,電容呈現(xiàn)感性。
在高頻濾波或信號回流的應(yīng)用中,電容應(yīng)工作在容性條件下,因為電感會對高頻信號產(chǎn)生阻礙作用。常用的數(shù)字芯片信號頻率基本上都是在10MHz以下,因此,芯片電源引腳常用的電容經(jīng)驗值為100nF,用于濾波或信號回流。如果芯片信號頻率較高,可以選擇容值較小的電容。
六、電容的測量方法
萬用表測量法:將萬用表調(diào)至歐姆檔的乘以1k檔位,用表筆將電容短接進(jìn)行放電,然后將黑表筆接正極,觀察表盤讀數(shù),充電后馬上放電,當(dāng)讀數(shù)穩(wěn)定后即為漏電阻值。接著將電容引腳反過來,再次進(jìn)行測量,兩次測量后指針越接近無窮大,說明電容的絕緣性能越好。
數(shù)字電橋測量法:將測試頻率調(diào)至100赫茲,通過觀察數(shù)值判斷電容的好壞。
蜂鳴器檔測量法:將萬用表打到蜂鳴器檔,用表筆測量電容,此時蜂鳴器發(fā)出聲音并且阻值恢復(fù)到無窮大,然后反過來再測量,同樣也是蜂鳴器發(fā)出聲音,阻值恢復(fù)到無窮大。這個方法只能測量電容的充放電特性,不能測量出它的容量。
晶體管檢測儀測量法:測量之前可以對小容量電容進(jìn)行短接放電處理,然后將電容插入檢測窗口,鎖緊撥桿,點擊OK直接測量
七、電容為什么會爆炸
新能源汽車電容爆炸的原因可能有以下幾種:
1、將電容的正極接到它的負(fù)極上,電池的負(fù)極接到它的正極上,使電容處于短路狀態(tài),會導(dǎo)致電容爆炸。
2、電路過壓,會導(dǎo)致電解電容炸掉,電解液進(jìn)入殼體內(nèi)部。
八、電容應(yīng)用
倍壓整流
繼電器自舉
軟啟動電容
來源:電車牛
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