关于开关电源之PCB上的电容(一)
先来介绍一下开关电源之PCB板上的电容的结构和特性:
给导体加电位,导体就带上电荷。但关于相同的电位,导体包容电荷的数量却因它本身结构的不同而不同。导体能够包容电荷的才能称为PCB规划之电容。 一般,某导体包容的电荷Q(库仑)与它的电位V(伏特,相对于大地)成正比, 所以C便是该导体的开关电源之PCB规划之电容量。PCB规划之电容的单位是法拉(F)。
在两块平行的金属板之间刺进绝缘介质,且引出电极就成为了开关电源之PCB规划之电容器。它的电路符号,分别为有极性PCB规划之电容和无极性PCB规划之电容。若给PCB规划之电容器充电,开关电源之PCB规划之电容器的两极板上就会堆集电荷。给PCB规划之电容量为C的PCB规划之电容器以安稳电流强度I充电示意图。假定开关电源之PCB规划之电容器初始不带电荷,即它两头的初始电压等于零。咱们回想的定义:电荷在导体内活动形成了电流,单位时刻内流过导体横截面的电荷量称为电流强度,又因在PCB规划之电容器中有。
开关电源之PCB规划之电容量为C的PCB规划之电容器在安稳电流强度I的效果下,两头电压V随时刻t线性上升。PCB规划之电容器两头的电压越高则所包容的电荷就越多,即储能就越大。但PCB规划之电容器两极板间绝缘介质的耐电强度是有限的,若两极板间的电场强度太高,就可能将绝缘介质击穿,从而使PCB规划之电容器短路。因而在运用中要统筹PCB规划之电容器的耐压。
结论:开关电源之PCB规划之电容器在电路中有包容电荷的效果,也即存储能量的效果。开关电源之PCB规划之电容器存储能量是需求时刻的,因而PCB规划之电容器两头电压不能骤变。且PCB规划之电容量越大,可存储的能量就越多。PCB规划之电容器的两个参数是它的PCB规划之电容量和耐压。
开关电源之电容之RC充放电回路
开关电源的电路是以一个RC充放电回路示意图。假定PCB规划之电容器两头的初始电压为零,开关K与1端接通的瞬间,电源通过电阻R对PCB规划之电容器充电,此刻PCB规划之电容器的充电电流为大E/R,若继续以这个电流充电,则VC的上升曲线是一条线性的直线但是因在整个充电进程中充电电流为,故跟着VC的上升,充电电流强度IC逐渐减小,则VC上升的凹凸也逐突变小,直到上升至电源电压E,一同充电电流为0。这样使实践的VC上升曲线。VC是按指数规矩上升的,它随时刻t改动的当PCB规划之电容充满电后,VC等于E。此刻开关K与2端接通,则PCB规划之电容器通过R放电,放电电流为,VC逐渐下降。在接通2端的瞬间,放电电流为大,但跟着VC的下降,放电电流也逐渐下降,直至VC为0V,放电电流也为0。这样以来,PCB规划之电容放电时VC的下降曲线。
开关电源之PCB规划之电容的容抗
在开关电源电路中PCB规划之电容有一个很重要的效果,便是通沟通、隔直流。若一个直流电压加在PCB规划之电容的一端,则PCB规划之电容安稳后(即充放电进程完成后),在PCB规划之电容的另一端不能感受到这个电压,即直流被离隔,这一点咱们从RC充放电回路也能够看出来;若输入Vi是一个沟通信号,则Vo会输出同频率的沟通信号,且输入沟通信号频率越高,输出Vo的凹凸就越大,即沟通信号通过了这个PCB规划之电容。其实咱们能够这样来了解,沟通信号的凹凸和方向都是随时刻改动的,而PCB规划之电容对电压的反应是有隋性的,即它两头的电压不能骤变。当PCB规划之电容器一个极板的电位随输入信号改动较快时,PCB规划之电容器两头的电压改动较慢,则引起它的另一个极板的电位也跟着以相同的方法改动。这样以来,虽然有一些丢掉(PCB规划之电容两头电压终究改动了一点),但也相当于沟通信号通过了这个PCB规划之电容器。并且,输入信号改动的越快(即频率越高),PCB规划之电容器容量越大(即它两头的电压改动越慢),就越简单通过。