电容器保护精讲
电容器接线形式主要有:单星形、桥形、双星形、两个单星形、三个单星形等(北京电网使用较多的接线方式为桥形和单星形接线)
电容器类型电容器组内部小元件接线为先m并后n串且无熔丝、同时外部接线也为先M并后N串,每个单台电容器都有一个熔断器。(如下图,每台电容器单元由m个电容器小元件并联、n段串联组成,每个电容器小元件串接一根内熔丝)
整定计算原则:有内熔丝的,只考虑内熔丝熔断,电容器元件退出运行,单台电容器有熔断器的,考虑单台电容器内小元件击穿或单台电容器熔断器熔断退出运行。
作用
在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。
但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过电场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段,有句话,就叫通交流,阻直流,说的就是电容的这个性质。
电容的选择。选择旁路电容和去耦电容时,并非取决于电容值和大小,而是电容的自 谐振频率,并与所需旁路式去耦的频率相匹配。在自谐振频率以下电容表现为容性,在自 谐振频率以上电容变为感性,这将会减小 RF 去耦功能。再看看常用的两种瓷片电容的自谐 振频率。
综上可得,使用去耦电容最重要的一点就是电容的引线电感。表贴电容比插件电容高 频时有很好的效能,就是因为它的引线电感很低。
并联电容。若有些电路中滤波效果不好,可以采用并联电容的方式来增加滤波效果, 但不是随意的增加并联的个数或随意放置几个电容,这样只会浪费材料。
一般原则是并联的电容必须有不同的数量级(例如 0.1μF 和 1nF),这个数量级最1好是两个或 100 倍。
(4)滤波。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要
措施,通俗点讲就是将想要的留下,不想要的统统干掉。