电容起什么作用

电容在电路中的作用

在直流电路中，电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏

电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。这得从电容器的结构上

说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空

气）构成的。通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中

间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在

没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。我们知道，

任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物

质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电

容被击穿后，就不是绝缘体了。不过在中学阶段，这样的电压在电路

中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体

看。

但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关

系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间

形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，电流

是通过场的形式在电容器间通过的。在中学阶段，有句话，就叫通

交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。

电路中电容的作用作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下

几种：

1、应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用，下

面分类详述之：

1）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。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时

的电压降。

2）去藕

去藕，又称解藕。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。

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。有时会看到有一个电

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，电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容

(1000uF)滤低频，小电容(20pF)滤高频。

曾有网友将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，

由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，

不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转

化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤

波就是充电，放电的过程。

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。

基本功能——充电和放电

充电和放电是电容器的基本功能。

充电

使电容器带电（储存电荷和电能）的过程称为充电。这时电容器

的两个极板总是一个极板带正电，另一个极板带等量的负电。把电容

器的一个极板接电源（如电池组）的正极，另一个极板接电源的负极，

两个极板就分别带上了等量的异种电荷。充电后电容器的两极板之间

就有了电场，充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。

放电

使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程称为放电。

例如，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电

容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失，

电能转化为其它形式的能。

在一般的电子电路中，常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、

相移以及波形变换等，这些作用都是其充电和放电功能的演变。

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）耦合

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)

电容器在不同电路中的名称和作用

电容器是一种储能元件，具有“隔直通交，阻低频通高频”的特性，

人们为了认识和鉴别不同电路中的电容器，根据其在线路中的作用而

给它起了许多名称。下面介绍一些常用名称的含义。

1．滤波电容：它接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中

不需要的交流成分，使直流电平滑。一般常采用大容量的电解电容器，

也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2．退耦电容：并接于放大电路的电源正、负极之间，防止由电源内

阻形成的正反馈而引起的寄生振荡。

3．旁路电容：在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或

由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通

路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

4．耦合电容：在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理

电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或脉冲

信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

5．调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率

的作用。

6．衬垫电容：与谐振电路主电容串联的辅助性电容，调整它可使振

荡信号频率范围变小，并能显著地提高低频端的振荡频率。适当地选

定衬垫电容的容量，可以将低端频率曲线向上提升，接近于理想频率

跟踪曲线。

7．补偿电容：它是与谐振电路主电容并联的辅助性电容，调整该电

容能使振荡信号频率范围扩大。

8．中和电容：并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反

馈网络，以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。

9．稳频电容：在振荡电路中，起稳定振荡频率的作用。

10．定时电容：在RC时间常数电路中与电阻R串联，共同决定充放

电时间长短的电容。

11．加速电容：接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振

荡信号的幅度。

12．缩短电容：在UHF高频头电路中，为了缩短振荡电感器长度而串

接的电容。

13．克拉泼电容：在电容三点式振荡电路中，与电感振荡线圈串联的

电容，起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。

14．锡拉电容：在电容三点式振荡电路中，与电感振荡线圈两端并联

的电容，起到消除晶体管结电容的影响，使振荡器在高频端容易起振。

15．稳幅电容：在鉴频器中，用于稳定输出信号的幅度。

16．预加重电容：为了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量

衰减和丢失，而设置的RC高频分量提升网络电容。

17．去加重电容：为恢复原伴音信号，要求对音频信号中经预加重所

提升的高频分量和噪声一起衰减掉，设置在RC网络中的电容。

18．移相电容：用于改变交流信号相位的电容。

19．反馈电容：跨接于放大器的输入与输出端之间，使输出信号回输

到输入端的电容。

20．降压限流电容：串联在交流电回路中，利用电容对交流电的容抗

特性，对交流电进行限流，从而构成分压电路。

21．逆程电容：用于行扫描输出电路，并接在行输出管的集电极与发

射极之间，以产生高压行扫描锯齿波逆程脉冲，其耐压一般在1500V

以上。

22．校正电容：串接在偏转线圈回路中，用于校正显像管边缘的延伸

线性失真。

23．自举升压电容：利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的

电位，使该点电位达到供电端电压值的倍。

24．消亮点电容：设置在视放电路中，用于关机时消除显像管上残余

亮点的电容。

25．软启动电容：一般接在开关电源的开关管基极上，防止在开启电

源时，过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上，导致开

关管损坏。

26．启动电容：串接在单相电动机的副绕组上，为电动机提供启动移

相交流电压。在电动机正常运转后与副绕组断开。

27．运转电容：与单相电动机的副绕组串联，为电动机副绕组提供移

相交流电流。在电动机正常运行时，与副绕组保持串接。

电容的用途非常多，主要有如下几种：

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。

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。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，

一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

当极性接反并施加2倍额定电压和20A电流时不同阴极钽电容的反

映：使用二氧化锰为阴极的钽二氧化锰电容全部爆炸，而使用PPY为

阴极的钽固体聚合物电容虽然全部报废，但表面无损。这反映了二氧

化锰阴极电容和聚合物电容在安全性上的差异。