[其他]价廉体小重量轻的新型无极性电容器电路

说明书

本发明属于基本电子线路和基本电子元件。

一般的无极性电容器同有极性电容器相比，主要缺点是体积大、重量重、成本高、容量小，如果简单地用二只有极性电容器反向串联后等效成一个电容器代替无极性电容器，由于反向漏电流的存在和反极化效应，等效电容器的耐压值只能达到原有极性电容器耐压值的十分之一左右。当电容量大于二十微法时，既使使用钽电容器、等效电容器的耐压值也很难超过十伏。另外，由于漏电流大，铝电解电容器几乎不能反向串联使用。参见《电子科学技术》一九八四年第四期二十二页李为丰文章。

本发明的目的就是要把工作在交流电路中的有极性电容器的反向漏电流减小到零或足够小，用各种有极性电容器（如铝电解电容器）代替无极性电容器，用有极性电容器和二级管构成新型无极性电容器，从而使新型无极性电容器的成本低、体积小、重量轻、耐压高、容量大、工作可靠性好、使用寿命长、应用范围宽。

本发明所称的新型无极性电容器可由二个二极管和二个普通有极性电容器组成。电路见附图（1）和附图（2），电路有两种。第一种是把两个有极性电容器的负极和二个二极管的正极全部连接在一起，同时把有极性电容器（1）的正极和二极管（3）的负极连在一起作为新型无极性电容器的一个引出端A，再把有极性电容器（2）的正极和二极管（4）的负极连在一起作为新型无极性电容器的另一个引出端B。见附图（1）。第二种是把二个有极性电容器的正极和二个二极管的负极全都连在一起，同时把有极性电容器（1）的负极和二极管（3）的正极连在一起作为新型无极性电容器的一个引出端A，再把有极性电容器（2）的负极和二极管（4）的正极连在一起作为新型无极性电容器的另一个引出端B。见附图（2）。

由于二极管的单向导电性，使每个有极性电容器在工作时几乎不承受反向电压，它们承受的最大反向电压值不超过二极管的正向结电压（0.1～0.8伏），大大减小了它们的反向漏电流。工作时二个有极性电容器分别在交流电压的正负半周充放电，因此电路就等效成一个无极性电容器。其交流耐压值等于有极性电容器的直流耐压值，比只用二个有极性电容器反向串联后形成的电容器的耐压值提高约十倍。既使使用铝电解电容器，耐压值也可以达到几百伏以上。

如果要求进一步提高性能，可在图（1）和图（2）电路的基础上，在每个有极性电容器的支路中分别串入二只反向并联的二极管。见图（3）和图（4）。由于增加了二极管（5）（6）（7）（8），使工作时每个有极性电容器承受的反向电压为零，这样可使其反向漏电流减小到零，大大提高了电路的可靠性，可进一步延长使用寿命。

元件参数的选择（参见附图（1）至附图（4））：

设等效无极性电容器的电容量为C，耐压值为V_c，流过等效无极性电容器的最大电流值为I_c，所需有极性电容器的容量为C₁和C₂，直流耐压值为V_C1和V_C2。二极管（3）（4）（5）（6）（7）（8）的最大反向工作电压分别为V_R3、V_R4、V_R5、V_R6、V_R7、V_R8，最大平均正向电流分别为I_F3、I_F4、I_F5、I_F6、I_F7、I_F8，则有：C₁＝C₂＝2C，V_C1＝V_C2＝V_R3＝V_R4＝V_C，

V_R5＝V_R6＝V_R7＝V_R8≥2V，

I_F3＝I_F4＝I_F5＝I_F6＝I_F7＝I_F8＝ 1/2 I_C。