来源:电子工程专辑微信公众号

看到这个标题,可能有人会说,那电容不就是跟蓄电池一样了吗?如果你非要这样认为,再某些层面也有一些相像!

不要急,我们还是先看看mpn里面电容的样子吧:

图中的白块块黄块块和黑块块的远见都是mpn里面经常见到的电容器,电容也分大小的,容量大就能储存电量多,容量小就储存的电量小,它们的大小单位是用法拉来做单位的,法拉这个单位很大,mpn里面用的电容器都很小,所以常见的都用小单位微法和微微法。电容器长相不同也有一些相应的区别。

图中没有数字标示的为瓷电容,不分正负极,在电路图中用 这样的符号表示,c32表示在这个电路图中第32个电容,数字224是表示这个电容的大小,前面两个数字是有效数字,后面的4是表示4个0,就是说这个电容的值是220000微微法(pF),也就是0.22微法(uF),这个样子的电容在mpn中都是用微微法做单位的。

图中的比较大一点的那个黄色的和黑色的,并且一头有一条横线标志的那个电容叫电解电容器,它是分正负极的,有横杠标志的那一端就是正极,在电路中要接在高电位的,接反了它就会发热漏电不能起到它的作用了,严重还会冒烟起火!电解电容在电路中用的符号也与瓷电容不同: 可以看到标示2的那端是一个长方块,那就是电解电容的的正极,也就是有横杠杠的那一端。电解电容的值一般比较大,电路图中220u就是220微法(uF),斜杠后面是电解电容的耐压值,6.3v就是说这里用的电解电容耐压要到6.3v,当然耐压更高的电容也可以,但是低了不行!220微法的电解电容在贴片元件上怎么表示呢?它的表示法和瓷质电容是一样的227就是了,220000000微微法,简单吧!也有一些电解电容例如标10 25v的,它表示10微法耐压25v的电解电容!

说了这么多要说说电容器是干什么用的了,电容器虽说能储存电能但是很少有拿它当电池用的,那么拿它作什么用呢?在mpn电路中主要用它做滤波来用,原来电容有一个重要特性就是“通交流,隔直流”,什么意思?也就是说像声音信号、交流电等这些电压是一种有规则或者无规则的电流流动方向不断变化着的电压;直流电就像电池里的电压它的电流是一直从正极流向负极的,由于方向不会变化就叫直流电,像这样的电流就不能连续的通过电容器,在mpn电路中往往就同时存在着两种电流成份,有一些地方是不能存在直流成份的(例如mpn耳机里面就不能有直流成份,否则耳机就会发热烧坏,所以从主控出来的声音接口就要通过两个隔直流的电解电容把直流隔断),有一些地方同样不能存在交流成份(例如我们需要的纯净的直流电,就要把它里面交流成份滤掉于是就在正电和负电之间接一个电容,让交流成份直接通过电容流到负极),于是我们就通过电容器让交流(波动的)电流通过电容,阻断按照一个方向流动的直流电的电流!

需要说明的是电容的大小跟能通过它的变化电流的快慢有关,电流变化速度快的可以通过容值小的电容,变化速度慢的就不能通过电容值很小的电容,无线电波是一种变化速度很快的交流电,因此可以通过十几微微法的电容,声音的变化速动就慢得多了,要几十微法甚至几百微法的电容才能通过,所以从主控到耳机之间的隔直流电容(我们叫隔直耦合电容)一般都是50-100微法的电容,太小就会影响声音大小和音质,但是变化很快的交流成分我们人的耳朵就听不到了,它也能顺利通过大电解电容,这种变化很快人耳听不到混杂在声音里的变化电流通过耳机时,会对我们造成烦躁不安不舒服感,必须把它滤除掉不让他通过耳机,于是就在它进入耳机前用一个磁珠L4 L5阻挡一下再用一个小电容C30C31给它提供一个通路让它直接进入地!如图
这个磁珠和电容组成的电路叫做LC滤波电路!

凡是直接接地的电容不管是电解电容或者瓷电容一般都是给交流电提供入地的滤波电路,这样的电容就叫滤波电容。电解电容是给变化慢得交流电提供通路的,瓷电容是给变化快的交流电提供通路的!

直流电在接通电容的瞬间会给电容充电,要充电就要有充电电流,电充满了,也就没有电流了!充电量多少跟电容的大小有关,数码相机中的闪光灯中有一个耐压500v2200微法的储能电解电容,大约300v的电压在里面储存着,储能电解电容通过激发瞬时通过闪光灯管放电发出强亮的灯光,这个应用就是电容的储电作用!实际上电容器通交流隔直流的特性也是用的电容充放电的原理,这个原理比较费解需要你慢慢琢磨才会理解!

下面分析几个使用电容的电路,以加深印象!

上面这个电路是mp3中给矩力2085,2051,2091等主控提供1.5v基准电压的稳压电路,1.5v基准电压要求是非常纯净的直流电压,里面绝对不能有交流变化的电流成份!这个图中通过一个1.5v稳压IC把从3脚输入的AVCC3v电压稳定到1.5v从2脚送出来,但是里面可能会混杂有变化快慢不同的变化电流干扰1.5v电压的稳定性,所以必须要用电容把交流成分给滤除掉,电路图中的C1 C2 E1和22欧姆的电阻等就是为了把里面的变化快慢不同的交流电电流直接入地而滤除掉,这样提供的1.5v电压就成了纯净的稳定直流电压了!

下面这个电路中的所有电解电容和瓷电容的作用也都是起到相同的作用:
再举一个隔直耦合电容的例子:

这个电路是收音模块左右声道声音输出电路,电路中的C1、C2就是隔直耦合电容,它使用的是105的电容,就是1微法的瓷质电容器,收音模块的收音机声音就是通过这两个电容器耦合到主控里面的音频放大电路进行放大,主控里面的音频放大电路需要的是纯交流的声音成分,隔断直流成份一免干扰主控里面的音频放大电路的正常工作!

下面这个电路图是瑞芯微2606主控的复位电路图:

有两个电容 C38、C44在这个电路图中,C44是滤波电容不多讲了,重点讲一下C38,在开机的一瞬间,vcc的3v电接通给c38充电,电流通过流过充电电路到三极管的基极,三极管基极瞬间得到一个正电压,于是三极管导通相当于三极管的发射极和集电极接通,resetn就相当于与地接通,电压为0v,随着c38电容充满了电(时间是根据C38大小决定的,大了时间就长,小了时间就短,104的电容要充满点的时间在这里要0.2秒-0.5秒),三极管基极的电压就变为0v,三极管关断,resetn处的电压随之升高到3v,完成主控复位工作!