電容器

首先了解一下什么是電容器；

電容器是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時，電極上就會存儲電荷，所以電容器是儲能元件。任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質(zhì)組成。

特點(diǎn)：

1.它具有充放電特性和阻止直流電流通過，允許交流電流通過的能力。

2.在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此，電容器上的電壓不能突變。

電容器的充電：兩板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量。

電容器的放電：電容器兩極正負(fù)電荷通過導(dǎo)線中和。在放電過程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生。

電容充電過程

3.電容器的容抗與頻率、容量之間成反比。即分析容抗大小時就得聯(lián)系信號的頻率高低、容量大小

上面我們知道電容器是一個儲存能量的元器件，那它可以起到什么作用呢？下面我們了解一下。

電容器的作用：

●耦合：用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用。

●濾波：用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號從總信號中去除。

●退耦：用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。

●高頻消振：用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負(fù)反饋放大器中，為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激，采用這種電容電路，以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。

●諧振：用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路。

●旁路：用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁路電容電路，根據(jù)所去掉信號頻率不同，有全頻域（所有交流信號）旁路電容電路和高頻旁路電容電路。

●中和：用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機(jī)高頻和中頻放大器，電視機(jī)高頻放大器中，采用這種中和電容電路，以消除自激。

●定時：用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進(jìn)行時間控制的電路中使用定時電容電路，電容起控制時間常數(shù)大小的作用。

●積分：用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢場掃描的同步分離電路中，采用這種積分電容電路，可以從場復(fù)合同步信號中取出場同步信號。

●微分：用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發(fā)器電路中為了得到尖頂觸發(fā)信號，采用這種微分電容電路，以從各類（主要是矩形脈沖）信號中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號。

●補(bǔ)償：用在補(bǔ)償電路中的電容器稱為補(bǔ)償電容，在卡座的低音補(bǔ)償電路中，使用這種低頻補(bǔ)償電容電路，以提升放音信號中的低頻信號，此外，還有高頻補(bǔ)償電容電路。

●自舉：用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級電路采用這種自舉電容電路，以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度。

●分頻：在分頻電路中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚(yáng)聲器分頻電路中，使用分頻電容電路，以使高頻揚(yáng)聲器工作在高頻段，中頻揚(yáng)聲器工作在中頻段，低頻揚(yáng)聲器工作在低頻段。

●負(fù)載電容：是指與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值

電容器的功能如此強(qiáng)大，那么它們被應(yīng)用到哪些場合呢？我們說說它的應(yīng)用場景。

應(yīng)用場景:應(yīng)用在民用類型上的代表就是家電產(chǎn)品，如風(fēng)扇、壓縮機(jī)上的啟動電容器、剃須刀上的蓄能電容器、遙控器、電腦主板上的眾多小電容器等等。在工業(yè)級別上的應(yīng)用當(dāng)屬動力電容器，近幾年的新能源動力汽車、動車和地鐵上的蓄能電容器等等。

新的方向：

傳統(tǒng)的薄膜電容器的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟和技術(shù)再度開發(fā)的階段，現(xiàn)在的超級電容器應(yīng)屬于未來的新動力方向。超級電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，它既具有電容器快速充放電的特性，同時又具有電池的儲能特性。

與蓄電池和傳統(tǒng)物理電容器相比，超級電容器的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

(1)功率密度高?？蛇_(dá)102～104W/kg，遠(yuǎn)高于蓄電池的功率密度水平。

(2)循環(huán)壽命長。在幾秒鐘的高速深度充放電循環(huán)50萬次至100萬次后，超級電容器的特性變化很小，容量和內(nèi)阻僅降低10%～20%。

(3)工作溫限寬。由于在低溫狀態(tài)下超級電容器中離子的吸附和脫附速度變化不大，因此其容量變化遠(yuǎn)小于蓄電池。商業(yè)化超級電容器的工作溫度范圍可達(dá)-40℃～+80℃。

(4)免維護(hù)。超級電容器充放電效率高，對過充電和過放電有一定的承受能力，可穩(wěn)定地反復(fù)充放電，在理論上是不需要進(jìn)行維護(hù)的。

(5)綠色環(huán)保。超級電容器在生產(chǎn)過程中不使用重金屬和其他有害的化學(xué)物質(zhì)，且自身壽命較長，因而是一種新型的綠色環(huán)保電源。

目前的超級電容器的技術(shù)在國內(nèi)乃至國外還沒有達(dá)到成熟的穩(wěn)定的狀態(tài)，還有待更多專業(yè)人才一步開發(fā)和研究，讓人類享受到這一技術(shù)的成果的力量。