陶瓷電容器在開關(guān)電源適配器中的作用

陶瓷電容器因?yàn)轶w積小、壽命長(zhǎng)、使用頻率高等優(yōu)點(diǎn)，在開關(guān)電源適配器中應(yīng)用比較多。陶瓷電容也稱瓷介電容，它的介質(zhì)是一種天然物質(zhì)陶瓷。陶瓷電容器有多種結(jié)構(gòu)形式，其原理大體一樣，主要是根據(jù)陶瓷的理化性質(zhì)嚴(yán)格控制陶瓷片的厚度、面積、光滑度和平整度，然后經(jīng)過現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行精細(xì)加工而成。陶瓷的種類很多，根據(jù)成分不同，可分為鈦康陶瓷、熱康陶瓷及鈦酸鋇陶瓷等，鈦康材料的介電常數(shù)較高，具有負(fù)溫度系數(shù)。熱康材料的介電常數(shù)較低，負(fù)溫度系數(shù)較小，電容的穩(wěn)定性好。鈦酸鋇材料介電常數(shù)最高，溫度系數(shù)也很大，電容器的穩(wěn)定性很差，一般高新電子產(chǎn)品不選用這種電容。陶瓷電容器在開關(guān)電源適配器電路中常用來抑制共態(tài)噪聲，常接在電路與地之間，比如Y電容就是這樣。
一、 陶瓷電容器在開關(guān)電源適配器中的作用：
一般說，電容有隔直流信號(hào)，傳遞交流信號(hào)的作用，它對(duì)防止和濾除噪音雜波、高頻電磁干擾和穩(wěn)定電氣性能起著十分重要的作用，陶瓷電容在開關(guān)電源適配器電子電路中起如下的作用：
1. 平滑紋波電流。開關(guān)電源適配器中的功率變換電路輸出電能，都是脈動(dòng)直流，電流紋波較大，開關(guān)電路常采用大電容量的電解電容，隨著開關(guān)電源的高頻化與小型化，對(duì)電源輸出參數(shù)要求也越來越高，目前均已采用疊層陶瓷電容器，這種電容器其內(nèi)部采用鎳，經(jīng)過碳膜化高溫處理使電容量、耐電壓等級(jí)及漏電流降低得到極大的改善。疊層陶瓷電容的容抗跟鋁電解電容相比非常小，在電路中用作平滑紋波的效果非常好，電容自身的發(fā)然量很低，對(duì)輸出100~500kHz的紋波電流的平滑度有顯著提高。一般來說，鋁電解電容隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，它的電容量隨電解質(zhì)干涸而減小，而陶瓷電容的容量幾乎不隨時(shí)間變化。
2. 吸收浪涌電壓。電子電路在工作期間，由于受到環(huán)境條件、牽引負(fù)載、電路器件驟變等影響，在變壓器電感作用下，發(fā)生浪涌電壓，這種浪涌電壓幅度高、能量大，對(duì)開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)功率晶體管的沖擊將是致命的，為了保護(hù)晶體管的安全，往往將陶瓷電容與電阻串聯(lián)后并聯(lián)接到變壓器的一次繞組，組成吸收電路，該電容一般在470pF以下，耐壓在630V以上。
3. 旁路噪聲干擾。為了阻止噪聲由輸出回路進(jìn)入負(fù)載或者低頻電磁波由輸入電路進(jìn)入電源，一般在電路中接入陶瓷電容，用它來抑制正態(tài)噪聲和用于低通濾波。這種作用的電容稱為旁路電容，它配接在主電路的輸出電路中，其旁效果比較好。這種電容的電容量一般為220~3300pF，耐壓范圍視電路作用而定，一般為500V~1.2kV。
4. 濾除噪聲。開關(guān)電源的輸入回路常接有交流電路濾波器，它的作用是濾除外部噪聲的進(jìn)入與內(nèi)部噪聲的傳出，這種濾除噪聲的電容都用陶瓷電容。接在電源進(jìn)線的電容，抑制噪聲的頻率較低，所需的電容量較大，耐壓為275V，稱它為X電容。
二、 陶瓷電容的特點(diǎn)：
1） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工生產(chǎn)工藝要求不高，原料豐富，價(jià)格便宜。
2） 電容的絕緣性能強(qiáng)，絕緣電阻大，可制成耐壓很高的電容，能耐壓高達(dá)2kV。
3） 具有良好的耐熱性，在耐高溫的特點(diǎn)，可在高達(dá)500~600℃的條件下正常穩(wěn)定工作。
4） 溫度系數(shù)范圍很寬，可以生產(chǎn)出不同溫度系數(shù)的電容，以適用于不同的場(chǎng)合。
5） 陶瓷電容還有耐酸、耐堿、耐鹽的特點(diǎn)，若受水的侵蝕，也能長(zhǎng)期正常地工作，不易老化。
6） 陶瓷材料的介電系數(shù)很大，一般從幾十皮法到數(shù)百皮法，有的介電系數(shù)高達(dá)幾千皮法，這使得瓷介電容器的體積可以做得很小，如果采用多疊層的方式，電容器的容量可擴(kuò)展很大。
7） 陶瓷電容的瓷介質(zhì)材料不可以卷曲，電容器本身不帶電感性，這樣生產(chǎn)出來的陶瓷電容高頻特性較高，廣泛用于航天、通信、開關(guān)電源適配器等領(lǐng)域。
8） 陶瓷電容的損耗角正切值與頻率的關(guān)系很小，損耗值不隨頻率的升高而上升。但是，它的機(jī)械強(qiáng)度低，容易破裂損壞。