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電解電容在PCB電路設計中的作用及使用注意事項

發(fā)布時間 :2016-08-20 10:03 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB設計部
一、電解電容在PCB電路設計中所起到的作用
1、濾波作用:在電源電路中,整流電路將交流變成脈動的直流,而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容,利用其充放電特性(儲能作用),使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實際中,為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產(chǎn)生變化,所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容。由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001--0.lpF的電容,以濾除高頻及脈沖干擾。
 
2、耦合作用:在低頻信號的傳遞與放大過程中,為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響,常采用電容藕合.為了防止信號中韻低頻分量損失過大,一般總采用容量較大的電解電容。
 
二、電解電容常見故障的判斷方法
電解電容常見的故障有:容量減少,容量消失、擊穿短路及漏電。其中容量變化是因電解電容在使用或放置過程中其內(nèi)部的電解液逐漸干涸引起,而擊穿與漏電一般為所加的電壓過高或本身質(zhì)量不佳引起。判斷電源電容的好壞一般采用萬用表的電阻檔進行測量。
 
具體方法為:將電容兩管腳短路進行放電,用萬用表的黑表筆接電解電容的正極。紅表筆接負極(對指針式萬用表,用數(shù)字式萬用表測量時表筆互調(diào)),正常時表。
 
針應先向電阻小的方向擺動,然后逐漸返回直至無窮大處。表針的擺動幅度越大或返回的速度越慢,說明電容的容量越大,反之則說明電容的容量越小。如表針指在中間某處不再變化,說明此電容漏電,如電阻指示值很小或為零,則表明此電容已擊穿短路。因萬用表使用的電池電壓一般很低,所以在測量低耐壓的電容時比較準確,而當電容的耐壓較高時,打時盡管測量正常,但加上高壓時則有可能發(fā)生漏電或擊穿現(xiàn)象。
 
三、PCB電路設計中使用電解電容的注意事項 
1、電解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中,輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端,負極接地,輸出負電壓時則負極接輸出端,正極接地.當電源電路中的濾波電容極性接反時,因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動,另一方面又因反向通電使此時相當于一個電阻的電解電容發(fā)熱.當反向電壓超過某值時,電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞。
 
2、加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓,在設計實際電路時應根據(jù)具體情況留有一定的余量,在設計穩(wěn)壓電源的。
濾波電容時,如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達22V,此時選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求。
但是,假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時,最好選擇耐壓30V以上的電解電容。
 
3、電解電容在電路中不應靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸。
 
4、對于有正負極性的信號的濾波,可采取兩個電解電容同極性串聯(lián)的方法,當作一個無極性的電容。
5、電容器外殼、輔助引出端子與正、負極 以及電路板間必須完全隔離。


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