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电容器的作用和工作原理

在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。本文就针对电容器在开关电源中的作用阐述其原理，常见故障分析以及维修方法。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。一般每月对电容器的熔体进行一次检查，如发现烧坏，应立即更换，熔体的规格根据电容器的额定电流大小确定。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。

这里用E电动势作为电动势的符号，以区别于电场强度E。这个问题的提出和教材（包括一些大学教材）有关。教材常把用电源对电容器充放电过程表示为图6.9。这样表示有三个问题：1.只用电动势E电动势不能完全表示电源的特性，电源的特性必须用电动势E电动势和内阻r两个物理量描述，不存在内阻r＝ 0的电源。设整个充电过程中充电电量为Q，则电源电动势做功QE电动势，而电容器储存的电能为12QE电动势，电源电动势做功的另外一半能量去哪了。2.实际充电过程中电源内阻r可以起到限制充电电流的作用；但是如果电容器的电容较大、电源电动势较高，还需要在电路中串接限流电阻以防止充电电流过大损坏电源和电流表。3.如果电容器电容较大且充电电压较高，放电时也应增加限流电阻，以免损坏电流表。

下面就讨论电源给电容器充电的过程中能量的分配问题，设电源电动势和电容器电容量都不大，充电电路如图6.10和图6.11所示。图6.10 和图6.11 是一样的，只是对电源的表示方法不同，图6.10 中把电源电动势和内阻分开表示，图6.11中把电源电动势和内阻合起来标注在电源下方，这样才是电源的正确表示方法。在运行过程中若发现电容器外壳膨胀应及时采取措施，膨胀严重者应立即停止使用，以免事故扩大。

正确选择滤波电容器的几要素

(1) 应根据电路要求选择电容器的类型。对于要求不高的低频电路和直流电路，一般可选用纸介电容器，也可选用低频瓷介电容器。在高频电路中，当电气性能要求较高时，可选用云母电容器、高频瓷介电容器或穿心瓷介电容器。在要求较高的中频及低频电路中，可选用塑料薄膜电容器。在电源滤波、去耦电路中，一般可选用铝电解电容器。2）电容器容量降低引起的低效或轻微漏电，其故障现象是电视图像“S”形扭曲或行不同步现象，对于现在的用IIC总线的电视机出现一些特别的故障现象，如果因影响使同步牌临界状态，伴音大可能影响到电视机的质量，使得伴章随时出现。对于要求可靠性高、稳定性高的电路中，应选用云母电容器、漆膜电容器或钽电解电容器。对于高压电路，应选用高压瓷介电容器或其他类型的高压电容器。对于调谐电路，应选用可变电容器及微调电容器。