用电容串联电阻降压的原理

核心提示1.电容降压电路工作原理:利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。通俗点说,就是利用电容的容抗限流,然后这个被限定的电流流过负载(一般为阻性)后获得所需电压,即:负载上获得的降压电压Ur=电容限制电流Ic×负载电阻Rf。

1.

电容降压电路工作原理:利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。通俗点说,就是利用电容的容抗限流,然后这个被限定的电流流过负载(一般为阻性)后获得所需电压,即:负载上获得的降压电压Ur=电容限制电流Ic×负载电阻Rf。由此可见电容器担当的是整个降压电路的限流工作,负载上获得的电压是由电容器电流根据负载电阻动态分配的。

2.

如:在单相交流电220V、50Hz工频条件下,1uF容抗Xc≈3.18KΩ,Ic≈70mA。那么不论负载如何变化电容只允许流过最大电流为70mA。

如果负载R=1600Ω,那么Ur=1600*0.07=112V;

如果负载R=360Ω,那么Ur=360*0.07=25V;

3.

电容降压电路常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常做到几伏到三几十伏。电容器必须接入火线(相线),其两端并联的泄放电阻是当电源断开时,给电容器存储的电荷提供一条泄放通道,从而泄放掉电容器上的高压。

电容器刚接入电路(本来不带电),开关闭合,充电,一会儿后由不带电量变得带电。

断开后不与外界接触,电量不变,但是一会儿后,电量总会减少,相当于放电;本来带电,接入回路,放电,电量变少。

一般情况下,电容器相当于断路。考虑到电流情况,直流一定是断路(无论电流大小);低频交流也是断路,只有高频交流才是通路,不考虑电流大小。

充电:由于电源正负极有电势差,所以电荷在电场力的作用下定向移动向电容器的极板充电,随着所充电荷的增加,合电场减小,充电电流减小,磁场能减小,电场能增加……

扩展资料

电容器的充电和放电

电容器的充电和放电过程是非线性的,充电电流和放电电流都不是一个恒定值,而是逐渐变小。对于电压而言,电压变化的速率也会逐渐变小。此外,时间常数只是一个时间间隔,它并不代表电容完全充电或放电所需要的时间。实际上,电容经过 5 个时间常数才可以完全充电或者放电。

指数曲线可以用数学公式来精确计算,下列给出了瞬时电压和电流呈指数级增大或衰减时对应的一般公式:

其中,VF?和?IF?是电压和电流最终的值,Vi?和?Ii?是初始电压和初始电流的值。小写的斜体字?v?和?i?是电容器电压和电流在时间?t?的瞬时值,e?是自然对数的底数。

其推导过程如下:

提出公共因子?VF,得到:

若电容器的初始状态未充电,利用公式一可以计算电容器在任何时刻的充电电压值。不仅如此,将?v?用?i?代替,VF?用?IF?代替,公式一就可以计算充电的电流值。

 
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