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直流給電容充電時,是怎么產(chǎn)生充電電流?

2022-10-14

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關(guān)鍵是:電容兩端的電壓不允許突變。所以當(dāng)接通電源瞬間,電容兩端的電壓等于零,然后電壓按指數(shù)規(guī)律上升,直到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后的電容相當(dāng)于短路。貼片電容批量購買渠道,貼片電容哪家好,貼片電容壞了怎么辦,MLCC深圳渠道。

圖1:電容充電時的過渡過程
當(dāng)Usr瞬間加到電容和電阻串聯(lián)電路上時,因為電容兩端的電壓不允許突變,此時電容相當(dāng)于被短路。于是在時刻0,流過電容和電阻R的電流為:

接著電容開始了充電過程,電流也越來越小。等到了5倍RC的時間后,電容充電基本結(jié)束,電流也減小到零。此后,就進(jìn)入了穩(wěn)態(tài)。貼片電容批量購買渠道,貼片電容哪家好,貼片電容壞了怎么辦,MLCC深圳渠道。
這里的RC叫做時間常數(shù)。
我們知道,電阻等于電壓與電流之比,即R=U/I。我們還知道,電容C等于電量Q與電壓U之比,而電量Q則等于電流I與時間t的乘積,即:

原來電阻與電容的乘積就是時間。電阻的單位為歐姆,電容的單位為法拉,則時間的單位就是秒。貼片電容批量購買渠道,貼片電容哪家好,貼片電容壞了怎么辦,MLCC深圳渠道。
圖1中,電容充電時,它兩端的電壓為:

我們把t=0、1RC、2RC、3RC、4RC和5RC時的Uc求出來,如下:

可見,當(dāng)時間t=0時,電容兩端的電壓等于零;當(dāng)t=5RC時,電容兩端的電壓幾乎就等于輸入電壓。貼片電容批量購買渠道,貼片電容哪家好,貼片電容壞了怎么辦,MLCC深圳渠道。
我們再看流過電容的電流,它的表達(dá)式如下:

當(dāng)t=5RC時,有:

 

可見,此時的電流幾乎就等于零了。
一定要把電容的暫態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程分開來理解,立刻就能得到問題解答。
現(xiàn)在,我們來把以上討論結(jié)果總結(jié)一下:
1)電容充電電路存在暫態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程;
2)在電容充電的起始時刻,必須考慮到電容兩端的電壓不允許突變,這是一個重要原則;
3)暫態(tài)過程一般在5RC后就結(jié)束了;
4)對于圖1,在暫態(tài)起始時刻,電容電壓Uc等于零,電流Ic等于最大值,我們由歐姆定律可知:

即電容的等效電阻等于零。我們說,此時電容等效于短路;在暫態(tài)結(jié)束的穩(wěn)態(tài)時刻,電容電壓Uc等于輸入電壓Usr,而電容電流Ic=0,我們由歐姆定律可知 :即電容的等效電阻等于無窮大,我們說,此時電容等效于開路;
5)如果輸入信號電壓是短暫的脈沖,則電容可以把信號傳輸?shù)截?fù)載端;如果輸入信號是不變的恒定電壓,則電容僅僅在短暫的過渡過程中有反應(yīng),之后便阻隔輸入信號;如果輸入信號是交流信號,它正好處于上述兩種情況的中間。
交流信號的頻率越高,就越容易通過電容。我們把這種特性叫做高通濾波器功能。雖然交流信號能夠通過電容,但會有一定的削幅。貼片電容批量購買渠道,貼片電容哪家好,貼片電容壞了怎么辦,MLCC深圳渠道。
這說明:穩(wěn)態(tài)下電容具有隔離直流的功能,并且電容具有高通特性。
推而廣之,凡是有電容和電感的電路中,一定要按暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)來分析電路,才能得到準(zhǔn)確結(jié)論。貼片電容批量購買渠道,貼片電容哪家好,貼片電容壞了怎么辦,MLCC深圳渠道。
暫無數(shù)據(jù)

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