電路設計 - 電路板電容器在PCB設計中的作用

電路板電容器在PCB設計中的作用

濾波功能：在電源電路中，整流電路將交流電轉換為脈動直流電，整流電路後連接一個更大容量的電解電容器，利用其充放電特性（儲能功能）使整流後的直流電壓變為相對穩定的直流電壓。 在實踐中，為了防止電路的每個部分的電源電壓由於負載變化而變化，通常在電源的輸出端和負載的電源輸入端連接幾十到幾百微法的電解電容器。 由於大容量電解電容器通常具有一定的電感，無法有效濾除高頻和脈衝干擾訊號，囙此在兩端並聯一個容量為0.001-0.lpF的電容器，以濾除高頻和脈動干擾。

耦合：在低頻訊號傳輸和放大過程中，為了防止前後電路的靜態工作點相互作用，經常使用電容耦合。 為了防止訊號中低頻分量的過度損失，通常使用更大的容量。 大型電解電容器。

電解電容器常見故障的判斷方法

電解電容器的常見故障有：電容减少、電容消失、擊穿短路和漏電。 容量變化是由於電解電容器內部的電解質在使用或放置過程中逐漸乾燥而引起的，擊穿和洩漏通常是由於施加的電壓過高或質量差而引起的。 為了確定電源電容器的質量，通常使用萬用表的電阻分佈進行量測。

具體方法是：將電容器的兩個引脚短路放電，將萬用表的黑筆連接到電解電容器的正極上。 將紅色測試引線連接到負極（對於類比萬用表，當使用數字萬用表量測時，測試引線將相互調整）和正常小時錶。

針應該先朝著低阻力的方向擺動，然後逐漸回到無窮大。 手的擺動越大或返回速度越慢，電容器的容量就越大，反之亦然，電容器容量就越小。 如果儀錶的指針在中間的某個地方不再變化，則表明電容器洩漏。 如果電阻值很小或為零，則表示電容器發生故障並短路。 因為萬用表使用的電池電壓通常很低，所以在量測低耐壓電容器時更準確。 當電容器的耐受電壓高時，儘管量測正常，但當添加高電壓時，可能會發生洩漏或衝擊。 磨損現象。

PCB電路設計中使用電解電容器的注意事項

由於電解電容器有正極性和負極性，在電路中使用時不能倒置連接。 在電源電路中，當輸出正電壓時，電解電容器的正極連接到電源的輸出端子，並且負極接地。 當輸出負電壓時，負電極連接到輸出端子，並且正電極接地。 過濾效果大大降低。 一方面，它導致電源的輸出電壓波動，另一方面，等效於電阻器的電解電容器由於反向通電而發熱。 當反向電壓超過一定值時，電容器的反向漏電阻會發生變化。它必須非常小，這樣電容器在通電操作後不久就會因過熱而爆裂和損壞。

施加在電解電容器兩端的電壓不能超過其允許的工作電壓。 在設計實際電路時，應根據具體情況留出一定的裕度，並設計PCB穩壓電源。

當使用濾波電容器時，如果交流電源電壓為220~，變壓器次級的整流電壓可以達到22V。 此時，選擇耐受電壓為25V的電解電容器通常可以滿足要求。

然而，如果交流電源電壓波動很大，並且可能上升到250V以上，則最好選擇耐受電壓為30V或更高的電解電容器。

電解電容器不應靠近電路中的高功率PCB加熱元件，以防止電解液因受熱而變幹。

對於正極性和負極性訊號的濾波，可以使用兩個具有相同極性的串聯電解電容器作為非極性電容器。

電容器外殼、輔助引線端子必須與正極、負極和電路板完全隔離。