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PCB新聞 - 什麼是電路板電容器?

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PCB新聞 - 什麼是電路板電容器?

什麼是電路板電容器?

2023-04-12
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Author:iPCB

什麼是電路板電容器? 電容器是一種包含電荷的裝置。它由兩個相互絕緣的金屬導體組成。 兩個彼此靠近的導體被一層非導電絕緣介質夾在中間。 電容器電容的基本組織是法拉(F)。 字母C通常用於電容器元件的電路圖中。


電路板電容器的結構:

最簡單的電容器由兩端的板和在中間的絕緣電介質(包括空氣)組成。 通電時,極板充電,產生電壓(電勢差),但由於中間有絕緣材料,囙此整個電容器不導電。 然而,前提是不超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)。 眾所周知,任何資料都是相對絕緣的,當資料兩端的電壓新增到一定程度時,資料可以導電,我們稱之為電壓擊穿電壓。 電容器也不例外。 當它們被分解時,它們就不再是絕緣體。


電路板電容器


電路板電容器的工作原理:

電路板電容器通過在電極上儲存電荷來儲存電能。它們通常與電感器結合使用,形成LC振盪電路。 電容器的工作原理是電荷在電場中被迫移動。 當導體之間有介質時,會阻礙電荷的運動,使電荷積聚在導體上,導致電荷存儲的積聚。


電容器和電池一樣,有兩個電極。 在電路板電容器內部,兩個電極連接到由電介質隔開的兩個金屬板。 電介質可以是空氣、紙、塑膠或任何其他不導電並防止兩個金屬極相互接觸的物質。


附著在電池負極上的金屬板會吸收電池產生的電子。 附著在電池正極上的金屬板會向電池釋放電子。 充電完成後,電容器的電壓與電池相同(如果電池電壓為1.5伏,則電容器電壓也為1.5伏)。


pcb電容器的分類:

1.按結構分為三類:固定電容器、可變電容器和微調電容器。


2.按電解液分類:有機介質電容器、無機介質電容器,電解電容器、電熱電容器和空氣介質電容器。


3.按用途分:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小電容。


4.根據製造資料的不同可分為:陶瓷介質電容器、聚酯電容器、電解電容器、鉭電容器、高級聚丙烯電容器等。


電容器在電路板設計中起著至關重要的作用,主要用於濾波、耦合、去耦和儲能。 通過合理的設計和佈局,電容器不僅可以提高電路的穩定性和效能,還可以减少雜訊干擾,提高信號完整性。


1.電容器的基本功能

作為具有存儲電能能力的無源元件,電容器被廣泛應用於電路板中,以保持電壓穩定和傳輸訊號。 主要功能包括耦合、濾波、解耦和儲能。 不同類型的電容器,如電解電容器和陶瓷電容器,適用於不同的設計要求。


2.過濾

電容器的重要功能之一是濾波。在電源電路中,電容器不僅有助於將交流訊號整流為穩定的直流電源,還可以抑制高頻雜訊,以確保清潔的電源。 大電容器通常用於低頻濾波,而小電容器則有效地處理高頻訊號。


3.耦合作用

在電路設計中,耦合電容器負責訊號傳輸,以確保低頻訊號能够有效通過,同時防止不同電路之間的訊號相互干擾。 為了避免前後電路工作點的相互影響,通常使用容量較大的電解電容器進行耦合。


4.解耦功能

去耦電容器用於减少電源中的瞬態回應時間,並防止高頻雜訊干擾集成電路(IC)。 它們通常需要與旁路電容器結合使用,以實現更好的去耦效果。 在電路設計中,去耦電容器通常放置在靠近電源引脚的位置,以减少電流路徑中的電感。


5.儲能

電容器也可以用作短期能量記憶體,在電路需要時提供電流。 這一特性使它們能够在動態負載變化期間保持穩定的電源電壓,從而提高電路的整體效能。 特別是在瞬態負載的情况下,電容器能够快速工作,以確保電路正常工作。


6.電容器佈局的重要性

電容器的放置直接影響電路的穩定性和效能。 合理的佈局可以有效降低電感,增强濾波效果,降低電路雜訊。 此外,在多層PCB設計中,電容器佈局在靠近電源層的位置,更能優化電源和接地平面電流回路。 在實際設計過程中,遵循電容器佈局原則將顯著提高電路的可靠性。


電路板電容器可以儲存電荷,並具有切斷直流電的功能。