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电力电容器的基本结构(电力电容器的基本结构图

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-20 01:25   点击:110  编辑:admin   手机版

1. 电力电容器的基本结构图

电解电容器的符号如下: 【电解电容器的构造】 电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料,分正、负极性,类似于电池,不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板,负极通过金属极板与电解质(固体和非固体)相连接。 【电解电容器的用途】 1、隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。 2、旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 3、耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路 4、滤波:这个对DIY而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。 5、温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。 6、计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数,时间常数t=RC。 7、调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。 8、整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。 9、储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。

2. 电力电容器的基本结构图解

在实际电力系统中,大部分负载为异步电动机。其等效电路可看作电阻和电感的串联电路,其电压与电流的相位差较大,功率因数较低。并联电容器后,电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使电感电流减小,总电流随之减小,电压与电流的相位差变小,使功率因数提高。  一般来说,低压电容补偿柜由柜壳、母线、断路器、隔离开关,热继电器、接触器、避雷器、电容器、电抗器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。 用电设备除电阻性负载外,大部分用电设备均属感性用电负载(如日光灯、变压器、马达等用电设备)这些感应负载,使供电电源电压相位发生改变(即电流滞后于电压),因此电压波动大,无功功率增大,浪费大量电能。 当功率因数过低时,以致供电电源输出电流过大而出现超负载现象。电容补偿柜内的电脑电容控制系统可解决以上弊端,它可根据用电负荷的变化,而自动设置电容组数的投入,进行电流补偿,从而减低大量无功电流,使线路电能损耗降到最低程度,提供一个高素质的电力源。

3. 电力电容器的基本结构图示

高压电力电容器目前都是薄膜和铝箔的啦。铝箔2层相当于2个电极板,膜一般是3层膜。现在一般都是卷绕机直接卷绕好的,根据电容器的电压总容量计算出每一个小元件的卷绕圈数,小元件再通过串并联组成一个大的电容器的芯子,装入箱壳,还要焊接上箱盖、套管,抽真空,注绝缘油等

4. 电力电容器的结构和工作原理

所谓电容,就是容纳和释放电荷的电子元器件。可以理解为绝缘的两边有电荷,挡住之后攒起电来。

电容的基本工作原理就是充电放电,当然还有整流、振荡以及其它的作用。

另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成。

应用于电源电路

,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。

旁路

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。

去藕

从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u 等,而去耦合电容一般比较大,是10uF 或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。

总的来说旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

3)滤波

从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。

但实际上超过1uF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。

但实际上超过1uF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。

但实际上超过1uF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。

所以一般你都会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。

电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越小高频越容易通过。

4)储能

储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150000uF 之间的铝电解电容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式,对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

2、应用于信号电路

,主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用:

1)去耦

举个例子来讲,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元件,如果在这个电阻两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗,这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。

2)振荡/同步

包括RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3)时间常数

这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时,电容(C)上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过下面的公式描述:

i = (V/R)e-(t/CR)

最后说下电解电容的使用注意事项:

1、电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中,输出正电压时电解电容的正极接电源输出端,负极接地,输出负电压时则负极接输出端,正极接地.当电源电路中的滤波电容极性接反时,因电容的滤波作用大大降低,一方面引起电源输出电压波动,另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热.当反向电压超过某值时,电容的反向漏电电阻将变得很小,这样通电工作不久,即可使电容因过热而炸裂损坏.

2、加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压,在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量,在设计稳压电源的滤波电容时,如果交流电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V,此时选择耐压为25V 的电解电容一般可以满足要求.但是,假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V以上时,最好选择耐压30V 以上的电解电容。

3、电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件,以防因受热而使电解液加速干涸.

4、对于有正负极性的信号的滤波,可采取两个电解电容同极性串联的方法,当作一个无极性的电容.

5. 电力电容器原理图

补偿原理:

电容柜切断电容后,电容内部仍带有大量电荷。

未释放完时再次投入,残余电荷会使电容产生的峰值电压最高达额定电压两倍。

对电气设备和电容器本身产生非常严重的危害,设计电容柜时都装有放电装置,电容器内的残留电压在电容器切断30s内降至50V以下。

电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。

这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和 工业 配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。

6. 电容器的构造和原理图

1.普通电容里面是用纸隔开的铝箔电极卷绕,外面套个铝外壳,充有电解液。钽电容是以钽(固体)为主要材料,没有电解液。

        2.在相同容量前提下,普通电容的结构原理决定了它的体积比较大,钽电容体积小。

        3.普通电容ESR(等效串联电阻)比较大,钽电容ESR很小。

        4.普通电容内部有电解液,受热会膨胀,过热会爆炸(有防爆阀的就会撑开防爆阀,漏液),所以普通电容工作温度一般最高是105度,钽电容内部没有液体,耐高温,没有漏液危险。

        5.普通电容工作频率很低,一般1KHZ以下,表现比较好,频率高以后表现出的ESR很高,而钽电容则高频特性比较好,频率范围覆盖电解电容。

        6.普通电容可以做到耐高压,常见的电解电容(如开关电源里用的)有400V以上的,而钽电容很难做到耐高压的,一般工作电压在10V左右,高的有16V的,再高的就很少见,特别低大容量的,耐压做的更低

        7.普通电容的材料和工艺决定了它容易受环境温度影响,而钽电容的钽金属则是非常坚固稳定

7. 电容器的构造图

mpa电容是轴向电容,是指两极的引线在同一轴线上的电容。

一般为无感结构,用金属化聚酯薄膜作为电介质/电极绕制而成,导线采用镀锡铜包钢线(或软线),外层用聚酯胶带包裹,两端用环氧树脂密封。

MKP:指的是金属化聚丙烯薄膜电容。

金属化的意思是铝电极不是薄膜,而是蒸镀上去的铝箔。与普通CBB电容相比,MKP耐压起点高,引出损耗小,内部温升小,负电容量温度系数,优异的阻燃性能。

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