电容的电流电压关系与电容降压电源
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电容电路课件一、纯电容电路的基本概念1、纯电容电路的组成(1)电阻器、电容器和电源(2)电容器两端的电压与电流的关系2、纯电容电路的特性(1)电容的特性曲线是通过坐标原点的直线,时不变特性曲线。
(2)电容的电流与电压的变化率成正比。
(3)电容的电流超前电压90度。
二、纯电容电路的分析方法1、动态分析法(1)定义:在电容电路中,由于电源的改变引起电路中电流和电压的变化,这种变化称为动态变化。
因此,对电容电路进行分析的方法称为动态分析法。
(2)动态分析法的步骤:①根据电路的结构和参数,建立电路方程。
②根据电路方程求解电流和电压的变化规律。
③画出电流和电压的变化曲线,分析电路的工作过程。
2、稳态分析法(1)定义:在电容电路中,当电路达到稳定状态时,电流和电压的值不再随时间变化,这种状态称为稳态。
因此,对电容电路进行分析的方法称为稳态分析法。
(2)稳态分析法的步骤:①根据电路的结构和参数,建立稳态电路方程。
②根据稳态电路方程求解电流和电压的值。
③画出电流和电压的波形图,分析电路的工作波形。
三、纯电容电路的应用实例1、电容降压电路(1)工作原理:利用电容在交流信号作用下可以产生瞬时电流的原理,将交流电源加在电容两端,使电容充电,当充电到一定程度时,电容两端的电压达到极限值,此时电容放电,完成一个周期的充放电过程。
在电路中,通过改变电容的容量和数量,可以控制输出电流的大小和方向。
(2)应用实例:LED手电筒、电子门铃等。
2、电容滤波电路(1)工作原理:利用电容的充放电特性,将高频信号通过电容传递到下一级电路中,同时将低频信号或直流分量进行抑制或隔离。
在电路中,通常将滤波电容与电阻器、电感器等元件组成RC滤波网络或LC滤波网络,以实现更精确的滤波效果。
(2)应用实例:开关电源、电子稳压器、整流器等。
四、纯电容电路的实验与设计1、实验内容(1)电容器的充电和放电实验(2)电容器的充放电时间常数测量(3)电容器的应用实验,如滤波器、延时器等2、设计内容(1)电容降压电路的设计(2)电容滤波电路的设计(3)电容延时电路的设计(4)电容储能电路的设计五、纯电容电路的注意事项1.注意安全使用电容器,避免电容器过压、过流、过温等情况。
今天我们来学习电容在交流电情况下的特征表现。
一、电容的电压和电流关系将电容接在交流电的电源两端,附上电压表和电流表查看波形:在交流电的激励下,电容上电压和电流的关系如下:可以看到电压波形和电流波形都是正弦波,相位上,电流波形比电压波形提前90°(π/2),或者说滞后270°(3π/2)。
不过我们还是习惯用提前90°(π/2)的说法。
这也很好理解,回顾第一篇电容文章(皮特:电容基础1——储能和滤波)。
其中,我们对电容在直流电源激励下的充放电过程有详细解释:直流电源对电容充电,刚开始充电的时候,电容电流最大,电压为0,电路相当于短路;充电完毕后,电流为0,电容电压最大,电路相当于开路。
交流也有类似的过程,电流的峰值对应电压为0V,电压的峰值对应电流为0A,所以相位差90°(π/2)。
二、电容的电阻——容抗在纯电阻的电路中,电压和电流在相位上没有任何差异,两者波形变化趋势是一致的。
而在存在电容或电感的电路中,电压和电流在相位上有差异,衡量这种电路需要用到“阻抗”的概念,它是一种更广泛意义上的“电阻”,特别的,对于纯电容造成的阻抗,称为“容抗”。
容抗的计算公式如下:可以看到容抗的大小和电容容量、信号频率有关系。
以下,我们把之前例子中电容的容量从1000uF(1mF)增到大10000uF(10mF),看一下效果:图中,电流和电压相位差没变,但由于电容容量增大,容抗变小,所以电流变大为50A了(之前是5A)。
对于混合了电容、电感、电阻的阻抗计算就更复杂了,在此我们略过:而对于纯电容或者纯电感电路的阻抗计算,在相位问题上,有些同学记不住是电容的电流领先于电压,还是电感的电流领先于电压,总是搞混。
这里有个小技巧,就是想象一个英文单词——“ICE”(冰),I代表电流,C表示电容,E表示电压,在“ICE”这个单词中I领先于E,代表了电容上电流和电压的相位特性,这样是不是更容易记忆?三、实验案例——Transformerless电压变换我们利用电容的阻抗,实现一个无变压器(Transformerless)的电压变换(降压),能够让LED直接接在220VAC市电上。
阻容降压原理和计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1阻容降压原理和计算公式阻容降压原理和计算公式,电容降压式电源将交流式电转换为低压直阻容降压原理和计算公式这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。
它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。
所能提供的电流大小正比于限流电容容量。
采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C=*220*2**50*C=30000C=30000*=0.03A=30mAf为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆.如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C=*220*2**50*C=60000C=60000*=0.06A=60mA一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。
使用这种电路时,需要注意以下事项:1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电!2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。
3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。
电容降压式电源将交流式电转换为低压直流电容降压原理电容降压的工作原理并不复杂。
他的工作原理是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。
例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。
根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
buck电路计算公式推导Buck电路是一种常用的降压转换器,广泛应用于电子设备和电源系统中。
它通过将输入电压降低到较低的输出电压,提供所需的功率供应。
为了理解和设计Buck电路,我们需要推导出其计算公式。
首先,我们来看一下Buck电路的基本原理。
Buck电路由一个开关管(MOSFET)和一个电感(L)组成,与输入电压(Vin)和输出电压(Vout)相连接。
除此之外,还有一个输出电容(C)用于滤波。
在正常工作状态下,开关管不断地以高频率打开和关闭,形成一个周期性的开关行为。
当开关管关闭时,电感中的电流将通过二极管流回电源。
当开关管打开时,输入电流流经电感,并通过负载供应给输出电压。
那么,如何推导Buck电路的计算公式呢?首先,我们需要根据基本电路理论,分析电感和电容的电流和电压关系。
根据基尔霍夫定律,可以得到下面的公式:Vin - Vout = L(di/dt)其中,di/dt表示电感电流的变化率。
这个公式说明了电感中的电流变化速率与输入和输出电压之间的关系。
接下来,我们需要考虑开关管的导通和截止状态。
在导通状态下,开关管的电压约等于0,电感中的电流开始增加。
而在截止状态下,开关管的电压为输入电压Vin,电感中的电流开始减小。
这两种状态交替出现,形成了开关频率。
在导通状态下,开关管的电压为0,因此 Vin = Vout。
将此代入上面的公式,我们可以得到:0 - Vout = L(di/dt)根据电感的电流变化规律,我们可以得到di如下:di = (Vout/L)dt接下来,我们将上面的公式代入电路的基本方程,得到:Vin - Vout = (Vout/L)dt通过对这个微分方程的求解,我们可以得到:Vout = Vin(1 - e^(-t/(L/R)))其中,L是电感的电感值,R是负载电阻。
这个公式被称为Buck 电路的输出电压公式。
那么,如何选择合适的电感值和负载电阻呢?首先,电感的选取应该满足转换器的功率需求,并且能够承受所需的电流。
浅谈阻容降压电源的隐患阻容降压阻容降压是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。
例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,因为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。
根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。
因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。
同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。
因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。
因此,电容降压实际上是利用容抗限流。
而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。
采用电容降压时应注意以下几点: 1. 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。
2. 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。
而且电容的耐压须在400V以上。
最理想的电容为铁壳油浸电容。
3. 电容降压不能用于大功率负载,因为不安全。
4. 电容降压不适合动态负载。
5. 同样,电容降压不适合容性和感性负载。
6. 当需要直流工作时,尽量采用半波整流。
不建议采用桥式整流,因为全波整流产生浮置的地,并在零线和火线之间产生高压,造成人体触电伤害。
而且要满足恒定负载的条件。
容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,VD2为半波整流二极管,VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路,VD3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。
交流通过电感电容降压原理电感电容降压原理是一种常见的电压降低方法,它可以将高电压转换为较低的电压,从而满足不同电路或设备的要求。
本文将简要介绍电感电容降压原理的基本概念、工作原理、应用领域以及优缺点等相关内容。
一、基本概念电感电容降压是一种非线性电压降低方式,通过电感和电容的组合来实现。
其中,电感是由有线的线圈组成,能够存储能量并通过电磁感应原理将能量传递给其他电路元件;而电容则是由两个带电的金属板和介质构成,能够存储电荷并产生电场。
二、工作原理电感电容降压器的工作原理基于电压和电流之间的关系,通过电感和电容之间的相互耦合实现对输入电压的降低。
当电源接通后,电感储存了一部分能量,形成磁场;而电容则吸收电感上的电流,并存储电能。
当电源的电压和电流波动时,电感和电容中的能量也会相应地波动,通过它们之间的能量传递来维持输出电压的稳定。
因此,电感电容降压器能够实现输入电压的稳压和降压功能。
三、应用领域电感电容降压器广泛应用于电子设备和电路中,具有以下一些优点:1.稳定性:通过电感和电容的耦合,电感电容降压器能够稳定输出电压,适合需要稳定电压的电子设备和电路。
2.减小峰值电压:电感电容降压器可以减小输入电压的峰值,提供更稳定的电压输出。
3.降低电源成本:通过电感电容降压器可以将高电压转换为较低的电压,从而减少电源的电压要求,降低成本。
4.降低散热量:相比于使用线性电源降压的方式,电感电容降压器能够减少热量的产生,减轻散热的负担。
电感电容降压器的应用领域包括但不限于以下几个方面:1.电子设备:如电视、电脑、手机等消费电子产品中,通过电感电容降压器可以降低电源的高电压,提供适配的电压供给。
2.电源适配器:电感电容降压器可以将220V或110V的交流电压转换为较低的直流电压,为各种电子设备提供合适的电源。
3.电动机驱动:在电动机驱动中,常使用电感电容降压器来提供稳定的电压和电流,实现电动机的正常运行。
4.汽车电子系统:在汽车电子系统中,电感电容降压器可以将汽车电瓶提供的高电压降低到适配各个电子设备的电压。
查看文章电容降压式电源中电容器的选用及注意事项2009年12月29日星期二23:28电容降压式电源中电容器的选用及注意事项来源:无线电作者:谷兴胜电容降压式电源中电容器的选用及注意事项在常用的低压电源中,用电容器降压(实际是电容限流)与用变压器相比,电容降压的电源体积小、经济、可靠、效率高,缺点是不如变压器变压的电源安全。
通过电容器把交流电引入负载中,对地有220V电压,人易触电,但若用在不需人体接触的电路内部电路电源中,本弱点也可克服。
如冰箱电子温控器或遥控电源的开╱关等电源都是用电容器降压而制作的。
相对于电阻降压,对于频率较低的50Hz交流电而言,在电容器上产生的热能损耗很小,所以电容器降压更优于电阻降压。
通过电容器电流的大小,受该电容器容抗Xc=1╱(2πfC),Xc的单位是欧姆;交流电频率f 的单位是赫兹;电容器C的单位是法拉。
当将不同容量的电容器C(如图1所示),接入AC220V 50Hz的交流电路时,其C的容抗及其所能通过的电流如附表所列。
该电流即电容器C所能提供的最大电流值。
值。
电容量0.33 0.39 0.47 0.56 0.68 0.82 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 (uF)容抗(kΩ) 9.7 8.2 6.8 5.7 4.7 3.9 3.2 2.7 2.1 1.8 1.4 1.2电流23 27 32 39 47 56 69 81 105 122 157 183 (mA)用电容器降压制作电源时,必须注意以下几点:(1)经电容器降压后,必须如图2所示经整流、滤波及稳压二极管稳压后,才能获得电压稳定的电源(注:整流电路也可用半波整流)。
(2)电容器耐压最好在630V以上,并应用无极性的电容器,有极性电容器不能用。
(3)在电容器两端并联500K-1M的泄放电阻。
(4)若需要加电源开关,为防止浪涌电流对负载RL并联,如图3所示。
(5)在组装调试过程中要用1:1隔离变压器接入AC220V电路中,以防触电。
电容降压式直流稳压电源__电容值/电流计算与稳压电路设计摘要:在交流输入电源高电压(150V~264V/50Hz)的地区,在电风扇、面包机等小型家电中,其小信号控制部分需求电流<50mA时,电容降压式电源有广泛的应用。
该电源具有电路简单、成本低廉、可靠性高、无干扰辐射等明显优势。
本文给出了降压电容与输出电流的简单计算公式,并设计需求电流>30mA的稳压电路,在交流输入上、下限电压时,保证稳压输出足够电流。
一、简介电容降压式电源的工作原理如上图所示,是一个典型的电容降压式电源,C102为降压电容,在C103上产生V1的直流电压,再通过R102稳压到Vout。
R101为限制冲击电流电阻,取值金属膜0.5W4.7~10Ω;D101/D102用1N4148即可。
先描述一下一个交流电周期的工作过程:设在XS101端输入交流电压Uin(上正下负),C102上的电压为U(左正右负),当Uin从0V变为负时,D101反压截止,D102导通,Uin通过D102向C102反向充电,因R101极小,D102的导通压降相对于交流输入电压来讲忽略不计,在Uin为负、且负增长时, U=Uin; U一直跟随Uin到达负峰值Uin=一V M,V M为交流输入电源电压的峰值,U=一V M,D102截止;Uin到达负峰值后开始上升, D101仍然反压截止;当Uin上升到一V M +V1后,D101开始导通(压降忽略不计),给C103充电,U=Uin一V1;一直充到Uin= V M(正峰值)停止,此时U= V M一V1; Uin开始下降,D101截止;当Uin下降到V M一V1时,D102又开始导通,如此循环。
从上面的描述看到,输入交流电压Uin通过C102对C103充电的过程为,Uin从一V M +V1开始,以正弦波到V M结束;对应的U从一V M开始,正弦波到V M一V1结束。
二、根据电容计算电流、或反之设C102的容值为C,向C103充电时C102上的电流为I,平均输出电流为I out,一个完整正弦波周期时间为T(频率为f),I = C*dU/dt,整个周期的输出电流,由几乎是半个周期的充电电流提供:I out * T = ∫I*dt = (C*dU/dt)dt = C*∫dU【U从(一V M) Æ(V M一V1)】= C*(2*V M﹣V1)C*(2*V M一V1)Î I out =‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐= C*(2*V M一V1)*f 。
电容降压电路原理详解1.电压分压原理:在电容降压电路中,电容器起到了一个分压器的作用。
当电容器充电时,通过电容器的两端产生一个电压差,这个电压差可以用来分担输入电源的电压,降低输出电压。
2.电荷传输原理:在电容充电过程中,电荷在电容器和电源之间传输。
当电容器充电时,电荷从电源向电容器流动,电容器的电压逐渐增加;当电容器放电时,电荷从电容器向负载流动,电容器的电压逐渐降低。
通过调节充电时间和放电时间可以控制输出电压的大小。
3.时间常数原理:电容降压电路的输出电压与电容器的电荷和负载电流有关,也与充电时间和放电时间有关。
在电容降压电路中,通过调节电容器充电时间和放电时间的比例,可以控制输出电压的稳定性和精度。
根据以上原理,实际的电容降压电路可以分为两种基本结构:RC电容降压电路和LC电容降压电路。
1.RC电容降压电路:RC电容降压电路由一个电阻和一个电容组成。
当电源接通时,电容器开始充电,电容器的电压逐渐增加,直到达到与电源电压相等的值。
然后,当电源断开时,电容器开始放电,输出电压逐渐降低。
通过调节电阻和电容的数值可以控制输出电压的大小。
2.LC电容降压电路:LC电容降压电路由一个电感和一个电容组成。
当电源接通时,电容器开始充电,同时电感储存了电流。
在电源断开时,电感开始释放储存的电流,使电容器继续供电。
通过调节电感和电容的数值可以控制输出电压的大小。
以上是电容降压电路的基本原理和结构。
电容降压电路广泛应用于各种电子设备中,例如电源适配器、稳压电源等。
通过合理设计和选择电阻、电容和电感的数值,可以实现稳定、高效的电源降压功能。
mlcc电容降压MLCC电容是一种多层陶瓷电容器,常用于电路中的降压功能。
在这篇文章中,我将介绍MLCC电容的工作原理、优势以及在降压电路中的应用。
让我们来了解MLCC电容的工作原理。
MLCC电容由多个金属电极和陶瓷层组成。
这些金属电极分别与电源和负载连接,通过陶瓷层的绝缘性质,实现电荷的储存和释放。
当电流通过MLCC电容时,电容器会储存电荷并产生电场,这样就形成了一个电压降。
当负载需要电流时,电容器会释放储存的电荷,从而降低电压。
MLCC电容在降压电路中具有许多优势。
首先,MLCC电容的体积小,重量轻,可以方便地集成到各种电子设备中。
其次,MLCC电容的响应速度快,能够快速地储存和释放电荷,适用于高频电路。
此外,MLCC电容的可靠性高,具有较长的使用寿命和稳定的性能。
最重要的是,MLCC电容的成本相对较低,适合大规模生产和应用。
MLCC电容在降压电路中有着广泛的应用。
在直流-直流(DC-DC)降压电路中,MLCC电容常用于滤波器和稳压器中。
滤波器通过将高频噪声滤除,提供纯净的直流电压。
稳压器则通过控制电容器的充放电过程,稳定输出电压。
此外,在交流-直流(AC-DC)转换器中,MLCC电容也可以用于降压和滤波功能。
除了常规的降压电路,MLCC电容还可以应用于一些特殊的领域。
例如,在LED驱动电路中,MLCC电容可以用于电源滤波和稳压,确保LED的正常工作。
在电动汽车和太阳能系统中,MLCC电容可以用于能量转换和储存,提高能源利用率。
在使用MLCC电容进行降压时,我们需要注意一些问题。
首先,选择合适的电容值和额定电压是非常重要的。
电容值过小会导致电压降低不足,而电容值过大则会增加电路的体积和成本。
其次,要合理设计电路板布局,减小电容器与其他元件的干扰。
此外,温度也会影响MLCC电容的性能,因此需要考虑散热和温度补偿措施。
MLCC电容在降压电路中扮演着重要的角色。
它具有体积小、响应速度快、可靠性高和低成本等优势,适用于各种电子设备和应用领域。
阻容降压电容 5v阻容降压电容(5V)在电子学领域中,阻容降压电容是一种常见的电子元件。
它可以将高电压降低到5V,以满足特定电路的工作需求。
本文将介绍阻容降压电容的原理、应用以及注意事项。
一、原理阻容降压电容是一种电容器,它的特殊结构使其能够起到降压的作用。
在电容器内部,存在两个电极,分别是正极和负极。
当电容器两端施加电压时,电荷会在两个电极之间存储。
根据电容器的特性,电荷储存量与电容器两端的电压成正比。
当电容器两端施加高电压时,如果我们希望将电压降低到5V,就需要使用阻容降压电容。
在具体的电路中,我们可以将阻容降压电容与其他电子元件串联或并联,以达到降压的效果。
通过合理选择电容器的参数,如电容值和工作电压,我们可以实现将高电压降低到5V的目标。
二、应用阻容降压电容广泛应用于各种电子设备和电路中。
以下是一些常见的应用场景:1. 手机充电器:手机充电器通常需要将市电的高电压(如220V)降压到5V,以供给手机充电。
在充电器中,阻容降压电容被用来降低电压,保证手机安全充电。
2. 电子设备电源:许多电子设备需要5V的电源来工作,如单片机、传感器等。
阻容降压电容可以将市电或其他高电压降压到5V,为这些设备提供稳定的电源。
3. LED灯驱动电路:LED灯通常需要较低的电压来工作,如3V、2V 等。
阻容降压电容可以将高电压降低到所需的电压,为LED灯提供合适的驱动电压。
4. 智能家居控制器:智能家居控制器通常需要5V的电源来工作,以实现远程控制和智能化功能。
阻容降压电容可以将市电或其他高电压降压到5V,为智能家居控制器提供电源。
三、注意事项在使用阻容降压电容时,需要注意以下事项:1. 选择合适的电容器:根据具体的工作电压和电流需求,选择合适的阻容降压电容。
如果电容器的参数不合适,可能无法正常工作或导致电路故障。
2. 正确连接电容器:将电容器正确连接到电路中,确保正极和负极接线正确。
错误的连接可能导致电容器损坏或电路故障。
电容的降压原理
电容的降压原理,可以通过以下文字来描述:
电容的降压原理是基于其存储和释放电荷的特性。
当一个电容器充电时,电场会在其两个导体板之间建立。
在充电过程中,电容器会吸收电流,导致正极板上积累正电荷,负极板上积累负电荷。
当电容器被连接到电路中的负载时,存储在电容器中的电荷会被释放。
这样,电荷从正极板流向负极板,通过负载产生电流。
然而,由于电容器释放的电荷量有限,因此负载得到的电流也是有限的。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻。
因此,由于电容器释放的电流有限,当负载电阻一定时,通过负载的电流也是有限的,从而导致电压下降。
因此,我们可以利用电容器的降压原理来实现电路中电压的调整。
通过选择合适的电容器和负载电阻,可以控制通过负载的电流以及相应的电压下降量。
这种降压原理在许多电子设备和电源电路中得到广泛应用。
电容降压电源(电容量)简单计算速查表在平时搞一些小制作时,如果电流不太大,要求不高,可以制作一个利用电容器降压限流的直流电源,但是选用多大电容才合适,那就要涉及烦琐的计算了,我有一遍文章介绍过如何计算,但对于有一些业余爱好者,很难看懂计算方式,所以本文使用了一个附表,方便大家查找,打比方如0.47uF=470000PF,那么,将0.47uF的电容器,串在交流电路中相当于多大的电阻,从容抗表中很快可以查出0.47uF 的容抗值为6772欧,相当于常用的6.8欧电阻。
容抗表速查表中只列举了部分电容的容抗值,如所需的电容器表中没有,可采取线性内插法求出,例如要查电容为0.12的容抗,表中只有0.1和0.15的容抗值,那么0.12uF的容抗=[(31831-21220)÷(0.15-0.1)x0.12=25466欧。
又比如交流输入电压为10V,C=1.96uF,R=195欧,计算通过R 的电流和R两端的直流电压,查表1.96uF的容抗是1624欧,全电路阻抗(按直流电路运算)Z=1624+195=1819欧,全电路电流l=10÷1819=0.0054A=5.4mA,R两端的直流电压U=0.0054Ax195=1.053V≈1.0V,在日常工作中,不是先有电容器,而是先有要求,然后再计算所需电容器,遇到此类问题,使用容抗表就显得容易了。
比例如果在交流220V电源下想通过电容降压整流点亮6.3V0.15A 的小灯泡,如何选择电容器。
先计算全电路应有的阻抗z=220÷0.15=1466欧(灯丝电阻忽略不计)。
查表2.2uF的容抗是1591欧,接近所需数值,那么利用2.2uF的电容就可取代220V变6.3V的小变压器。
注意这个只是运算举例,实际上这样点亮小灯泡,对人身是极不安全的。
使用电容降压,宽度很大,不必拘泥于几十甚至数百pF的误差,与串联电阻降压电路不同,电容处于反复充放状态,不发热,不怕负载短路。
220V电容降压直流电源原理及阻容计算一、原理介绍电容降压直流电源是一种常见的直流电源供电方式,它通过使用电容器将交流电压转换为直流电压。
在工作时,电容器首先充电,使得其中的电荷量逐渐增加,当电容器充满电荷后,电流停止流动。
此时,电容器上的电压为最大值,为输入交流电压的峰值。
然后,电容器通过一个负载电路,将其上储存的电荷放电,使得负载得到所需的直流电压。
电容降压直流电源基本原理如下:1.电容器在正半周期(正输出)时,通过桥式整流电路充电,充电电压为输入电压的峰值Vm;2.在负半周期(负输出)时,通过负载放电,输出电压为负载所需的直流电压;3.根据放电时间和充电时间的不同,可以调整输出电压的大小。
二、阻容计算在设计电容降压直流电源时,需要经过一定的阻容计算,以确定电容器的容值和阻抗大小。
1.确定所需输出电压(VDC)和电流(IDC)。
根据实际需求,确定所需的输出电压和电流大小,作为设计的基准。
2.计算负载电阻(RLOAD)。
根据所需输出电流和输出电压,计算负载电阻,公式为:RLOAD=VDC/IDC3.计算放电时间(tDIS)和充电时间(tCHG)。
根据设计要求,可确定电容充电和放电的时间间隔,即放电时间和充电时间。
4.计算充电电流(ICHG)。
充电电流是根据放电时间和充电时间计算的,公式为:ICHG=(IDC*tDIS)/tCHG5.计算电容器的容值(C)。
根据充电电流和充电时间,计算电容器的容值,公式为:C=(ICHG*tCHG)/VDC6.计算电容器的阻抗(ZC)。
电容器的阻抗是根据所需输出电压和充电电流计算的,公式为:ZC=VDC/ICHG7.选择合适的电容器。
根据电容器的容值和阻抗计算结果,选择合适的电容器。
需要注意的是,在实际设计中,还应考虑到电容器的额定电压、温度范围和损耗等因素,并进行合适的选型。
总结:电容降压直流电源通过使用电容器将交流电压转换为直流电压。
在设计时,需计算负载电阻、放电时间、充电时间、电容器容值和阻抗等参数,并选择合适的电容器。
电容降压电源原理和计算公式用电容降压的电路里,给电容并联的电阻起什么作用最佳答案刚接通电路时,电容是没有初始储能的,电容相当于短路,所以会对后面电路产生危害,所以并联电阻降压。
等电容储能完毕,电容上就分担了大部分电流,等于把电阻开路了。
在电源关闭后,电容可以通过电阻释放储存的能量。
我是这么理解的。
这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源.它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管.所能提供的电流大小正比于限流电容容量.采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C=30000*0.000001=0.03A=30mA如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C=60000*0.000001=0.06A=60mA一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少.使用这种电路时,需要注意以下事项:1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电!2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻.3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行.C1取值大小应根据负载电流来选择,比如负载电路需要9V工作电压,负载平均电流为75毫安,由于Id=0.62C1,可以算得C1=1.2uF.考虑到稳压管DZ1的损耗,C1可以取1.5uF,此时电源实际提供的电流为Id=93毫安.稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压,其稳定电流的选择也非常重要.由于电容降压电源提供的的是恒定电流,近似为恒流源,因此一般不怕负载短路,但是当负载完全开路时,R2(串在整流电路后,做限流)及DZ1回路中将通过全部的93毫安电流,所以DZ1的最大稳定电流应该取100毫安为宜.由于RL与DZ1并联,在保证RL 取用75毫安工作电流的同时,尚有18毫安电流通过DZ1,所以其最小稳定电流不得大于18毫安,否则将失去稳压作用.电工原理:整流后的直流电流平均值Id,与交流电平均值I的关系为Id=V/XC1.C1以uF为单位,则Id为毫安单位问:谈到电容降压,我有点小问问题想请各位指教.我公司有多款产品都用到电容降压,但都没有用齐纳管也没有任何事发生,照常出货.前不久,我们生产一批产品,是黄色LED灯,却出现大量死灯,而且是一死灯就是整块板的灯全开路死灯,到现在也没有搞清楚是怎么回事(其它颜色的灯没有出现这样的情况).今天看到你们的贴子这么好,也想借此机会向各位请教.答:一是你的CBB选大了, 二是你CBB选的是对的,但是客户的输入电压肯定不是咱们的220 有可能高出几伏或者十几伏, 所以会开路死灯,发表我的看法.我认为,inherit先生的计算公式是错误的,连近似公式都不是.还有,画的电路也不完整.我认为,完整的电路应该是:1.输入端应串接浪涌限制电阻.2.稳压管上应并联滤波电容(如果没有电容的话,纹波大,稳压管也容易损坏).3.输出端应接入稳压器件,例如78系列的78X05之类.4.半波整流的情况下,整流二极管应挪到稳压管后面.我认为,平均电流的计算公式中不应有0.44,0.89,Pi.在有效值电流和视在功率的式子中可能出现0.44(半波),0.89(全波).sqrt(Pi)/4=0.44(近似),sqrt(Pi)/2=0.89(近似).很抱歉,因为有效值电流和视在功率的近似式子中出现sqrt(Pi)项,我用除4或除8的方法,主观硬凑出0.44和0.89的.前几年,我是建立数学模型,用解微分方程的方法得出了近似式子,费了不功夫,向公司递交了技术报告.当时看到公司的人用实验方法确定降压电容,很挠心.得出的近似式子如下:1.半波:I(AV)=2*sqrt(2)*f*c*Vrms(近似)I(rms)=2*sqrt(2)*f*c*Vrms*sqrt(Pi)(近似)视在功率=2*sqrt(2)*f*c*Vrms*Vrms*sqrt(Pi)(近似)2.全波:I(AV)=4*sqrt(2)*f*c*Vrms(近似)I(rms)=2*sqrt(2)*f*c*Vrms*sqrt(Pi)(近似)视在功率=2*sqrt(2)*f*c*Vrms*Vrms*sqrt(Pi)(近似)其实,若考虑稳压管的电压、整流二极管的压降、导通角,上面的式子非常复杂,我没法输入,只好在此省略了,很抱歉.这种电路有以下优点:1.电路简单、元件少2.噪声小3.可防磁场干扰这种电路有以下缺点:1.功率因数低,无功功率大.2.不适合于负载电流稍大的电源,不适合于宽输入电压、负荷电流变动很大的电源.因为降压电容是在最低输入电压、最低工作频率、最大负荷电流的条件下确定的.当输入电压和工作频率较高、负荷电流较小时,多余的电流会流向稳压管,导致稳压管发热.3.因为是非绝缘型电源,电路带电,电路的使用范围受到限制.不能有一端接了零线就安全的想法.设计时,1.根据输入电压的最小值、最低工作频率、最大负荷电流、电容的误差和温度变化率计算出降压电容容量.2.根据输入电压的最大值、降压电容的容量(应考虑误差和温度变化率)、并参照有关电气规定确定放电电阻的阻值.3.根据输入电压的最大值、最高工作频率、最小负荷电流、降压电容的容量(应考虑误差和温度变化率)、稳压管的最大容许功率和热阻抗(应考虑最高环境温度),确定稳压管的型号.从成本的角度看,我个人认为,这种电路不太适合于200V-240V电网,是适合于100V电网.因为输入电压很高时,要想采用可靠的降压电容,电容的成本太高.另,特别要注意稳压管的安全.其实,稳压管的稳压值和损失的关系曲线成抛物线.电容器使用说明1)名称:聚酯(涤纶)电容符号:(CL)电容量:40p--4uf额定电压:63--630V主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路2)名称:聚苯乙烯电容符号:(CB)电容量:10p--1uf额定电压:100V--30KV主要特点:稳定,低损耗,体积较大应用:对稳定性和损耗要求较高的电路3)名称:聚丙烯电容符号:(CBB)电容量:1000p--10uf额定电压:63--2000V主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路4)名称:云母电容符号:(CY)电容量:10p--0.1uf额定电压:100V--7kV主要特点:高稳定性,高可*性,温度系数小应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路5)名称:高频瓷介电容符号:(CC)电容量:1--6800p额定电压:63--500V主要特点:高频损耗小,稳定性好应用:高频电路6)名称:低频瓷介电容符号:(CT)电容量:10p--4.7uf额定电压:50V--100V主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差应用:要求不高的低频电路7)名称:玻璃釉电容符号:(CI)电容量:10p--0.1uf额定电压:63--400V主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)应用:脉冲、耦合、旁路等电路8)名称:铝电解电容符号:(CD)电容量:0.47--10000uf额定电压:6.3--450V主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等9)名称:钽电解电容符号:(CA)铌电解电容(CN)电容量:0.1--1000uf额定电压:6.3--125V主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容应用:在要求高的电路中代替铝电解电容10)名称:空气介质可变电容器符号:可变电容量:100--1500p主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应用:电子仪器,广播电视设备等11)名称:薄膜介质可变电容器符号:可变电容量:15--550p主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大应用:通讯,广播接收机等12)名称:薄膜介质微调电容器符号:可变电容量:1--29p主要特点:损耗较大,体积小应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿13)名称:陶瓷介质微调电容器可变电容量:0.3--22p主要特点:损耗较小,体积较小应用:精密调谐的高频振荡回路14)名称:独石电容电容量大、体积小、可*性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等.应用范围:广泛应用于电子精密仪器.各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路.容量范围:0.5PF--1UF耐压:二倍额定电压.独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,1型性能挺好,但容量小,一般小于0.2Uf,另一种叫II型,容量大,但性能一般.独石电容最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的频漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了.就温漂而言:独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小.就价格而言:钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵.15)安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全.安规电容安全等级应用中允许的峰值脉冲电压过电压等级(IEC664)X1 >2.5kV ≤4.0kVⅢX2 ≤2.5kVⅡX3 ≤1.2kV——16)安规电容安全等级绝缘类型额定电压范围Y1 双重绝缘或加强绝缘≥ 250VY2 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY3 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY4 基本绝缘或附加绝缘 <150VY电容的电容量必须受到限制,从而达到控制在额定频率及额定电压作用下,流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的.GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF.Y电容除符合相应的电网电压耐压外,还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量,避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象,Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义安规电容的参数选择X电容,聚苯乙烯(薄膜乙烯)电容,从上面的贴子里也可以看到,聚苯乙烯的耐电压较高,适合EMI 电路的高压脉冲吸收作用.2.容量计算:一般两级X电容,前一级用0.47uF,第二基用0.1uF;单级则用0.47uF.目前还没有比较方便的计算方法.(电容容量的大小和电源的功率无直接关系)电解电容的设计,一点小经验:1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的1.2--1.5倍,并不根据滤波电路的额定值;2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔.3.电解电容不得和周边的发热元件直接接触.电路设计(4)铝电解电容分正负极,不得加反向电压和交流电压,对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容.(5)对需要快速充放电的地方,不应使用铝电解电容器,应选择特别设计的具有较长寿命的电容器.(6)不应使用过载电压1.直流电压玉文博电压叠加后的缝制电压低于额定值.2.两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器,使得各个电容上的电压在其额定的范围内.(9)设计电路板时,应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路,,并应留出2mm以上的空隙.(10)电解也主要化学溶剂及电解纸为易燃物,且电解液导电.当电解液与pc板接触时,可能腐蚀pc板上的线路.,以致生烟或着火.因此在电解电容下面不应有任何线路.(11)设计线路板向背应确认发热元器件不靠近铝电解电容电容的型号命名:1) 各国电容器的型号命名很不统一,国产电容器的命名由四部分组成:第一部分:用字母表示名称,电容器为C.第二部分:用字母表示材料.第三部分:用数字表示分类.第四部分:用数字表示序号.2) 电容的标志方法:(1) 直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上.(2) 文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量.文字符号表示其电容量的单位:P、N、u、m、F 等.和电阻的表示方法相同.标称允许偏差也和电阻的表示方法相同.小于10pF的电容,其允许偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF.(3) 色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF.小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置*近正极引出线的根部,所表示的意义如下表所示:颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V(4) 进口电容器的标志方法:进口电容器一般有6项组成.第一项:用字母表示类别:第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系.第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:序号字母颜色允许偏差字母颜色温度系数1 A 金 +100 R 黄 -2202 B 灰 +30 S 绿 -3303 C 黑 0 T 蓝 -4704 G ±30 U 紫 -7505 H 棕 -30 ±60 V -10006 J ±120 W -15007 K ±250 X -22008 L 红 -80 ±500 Y -33009 M ±1000 Z -470010 N ±2500 SL +350~-100011 P 橙 -150 YN -800~-5800备注:温度系数的单位10e -6/℃;允许偏差是 % .第四项:用数字和字母表示耐压,字母代表有效数值,数字代表被乘数的10的幂.第五项:标称容量,用三位数字表示,前两位为有效数值,第三为是10的幂.当有小数时,用R或P表示.普通电容器的单位是pF,电解电容器的单位是uF.第六项:允许偏差.用一个字母表示,意义和国产电容器的相同.也有用色标法的,意义和国产电容器的标志方法相同.3.电容的主要特性参数:(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般分为3级:I级±5%,II级±10%,III级±20%.在有些情况下,还有0级,误差为±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D——005级——±0.5%;F——01级——±1%;G——02级——±2%;J——I级——±5%;K——II 级——±10%;M——III级——±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可*工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通常用损耗角正切值来表示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ① 铝电解电容与钽电解电容铝电解电容的容体比较大,串联电阻较大,感抗较大,对温度敏感.它适用于温度变化不大、工作频率不高(不高于25kHz)的场合,可用于低频滤波.铝电解电容具有极性,安装时必须保证正确的极性,否则有爆炸的危险.与铝电解电容相比,钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势.但是,它的工作电压较低.② 纸介电容和聚酯薄膜电容其容体比较小,串联电阻小,感抗值较大.它适用于电容量不大、工作频率不高(如1MHz以下)的场合,可用于低频滤波和旁路.使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时,可把其外壳与参考地相连,以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响.③ 云母和陶瓷电容其容体比很小,串联电阻小,电感值小,频率/容量特性稳定.它适用于电容量小、工作频率高(频率可达500MHz)的场合,用于高频滤波、旁路、去耦.但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱,因此不能将它随便跨接在低阻电源线上,除非是特殊设计的.④ 聚苯乙烯电容器其串联电阻小,电感值小,电容量相对时间、温度、电压很稳定.它适用于要求频率稳定性高的场合,可用于高频滤波、旁路、去耦.电容降压应用一种常见LED驱动电路的分析--转伟纳电子采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐也常应用于LED的驱动电路中。
电容降压电源原理和计算公式1.原理概述2.电容器充电过程当交流电源正向电压施加在电容上时,电容器开始充电。
电流会通过电容充电,直到达到电源的峰值电压,此时电容的电流消失。
3.电容器放电过程当交流电压为负向时,电容器开始放电。
在放电过程中,电容器通过负载电阻上的电流会使电容器的电荷减少,并形成一个与输入电压振幅相同的波形。
4.平均电压值通过电容器放电的过程,我们可以获得一个波形振幅为输入电压振幅的直流电压。
由于放电时间相对较长,电容器电压的振动周期较长,可以视为直流电压。
5.电容降压电源计算公式Vout = Vin × (1 - (1 / (2 × π × f × C × R)))其中Vout为输出电压,单位为伏特(V);Vin为输入电压,单位为伏特(V);f为交流电源频率,单位为赫兹(Hz);C为电容器的电容量,单位为法拉(F);R为负载电阻,单位为欧姆(Ω)。
该公式基于电容器充电和放电的原理,通过调节电容和负载电阻的数值,可以得到所需的输出电压。
需要注意的是,电容降压电源是一种比较简单的降压电路,它的输出电压具有一定的浪涌和纹波。
如果需要更稳定的输出电压,可以进一步添加稳压电路来实现。
总结:电容降压电源是一种常见的电源电路,利用电容器的电压-电荷关系实现对输入电压的降压。
其原理是通过电容器的充电和放电过程,得到一个平均电压输出。
根据电容降压电源的计算公式,可以根据输入电压、频率、电容和负载电阻的数值计算出输出电压。
但需要注意的是,电容降压电源的输出电压具有一定的浪涌和纹波,如果需要更稳定的输出,可以添加稳压电路。
电容作用:储能、滤波、旁路、耦合、降压、谐振定时电路中与电阻并联放电,调整电容容量和电阻阻值即可改变放电时间常数电源滤波并联电源两端;旁路则要与负载并联将负载两端的交流或高频短路;耦合与负载串联阻断直流或低频信号;降压与负载串联,利用自身容抗产生压降进行分压降压;谐振要与电阻或电感并联,利用自身储能进行充放电谐振一、电解电容在电路中的作用1,滤波作用,在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰.2,耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。
二、电解电容的判断方法电解电容常见的故障有,容量减少,容量消失、击穿短路及漏电,其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起,而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。
判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量.具体方法为:将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。
红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表测量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摆动,然后逐渐返回直至无穷大处。
表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢,说明电容的容量越大,反之则说明电容的容量越小.如表针指在中间某处不再变化,说明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则表明此电容已击穿短路.因万用表使用的电池电压一般很低,所以在测量低耐压的电容时比较准确,而当电容的耐压较高时,打时尽管测量正常,但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象.三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。
电容的电流电压关系与电容降压电源1.电容电压与电流的关系
1.1:概述
电容两端的电压不能突变,有一个充电的过程,而随着电容充电逐渐充到饱和,电容的容抗也会随之增加,容抗增加会导致通过电流两端的电流减小,所以电容中,电压滞后于电流,在纯电容电路中,电压滞后于电流90度。
1.2电容两端充放电的电流电压波形(在交流电中,直流电
中也是类似滴)
如上图所示,当电容的容值固定的前提下,在交流电路中,两端的电压如上图(a)所示,电流如上图(b)所示,
1.3电容的容抗
有电流流过。
容抗Xc计算公式如下:
Xc = 1/(2πfc)
f = 交流信号的频率(一般情况下是50,因为中国的市电
是50hz的)
c = 电容的容值
2.电容降压电源概述
1.1:上图电路概述
上图所示,电容降压利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗(Xc)来限制最大工作电流,即通过限流后终端负载拉低了输出电压,电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器与负载两端电压的角色。
这种电路相对于变压器降压和开关电源降压的方式成本要低廉得多。
可以说成本低廉是这种降压供电方式的唯一优点;它的缺点其实是很多的。
1.2:电路工作原理
图中R1的作用是为了当电源断开的时候给电容C1一个放电回路,达到电压平衡,这个电阻的存在主要是出于安全考虑的。
AC220V经过电容C1降压后来到D1,D1的作用是将从电容中流过的交流电整流为脉动直流电。
Z1的作用是将交流电的正半周电压稳压位13V,Z1的作用不仅仅是稳压,在交流电的负半周的Z1的任务是为电容C1放电通路,因为要保证C1在整个交流电周期内都是工作的,否则电容C1充满电后就不会放电了,电容两端电流会非常小,起不到为后级负载供电的作用。
D1整流之后电压就会在12V左右,在经过E1/C2的滤波,可以将通过D1的脉动直流电滤波的更加平滑一些(关于电容为什么要选这个容值,这里写的是大概值,详细怎么选,请参考三极管开关的按键滤波部分)。
图中R2和R3的作用都是为了防止负载断路时烧坏稳压管用的,R2保护了Z1,R3保护了Z2(当然,也可以把R2/R3看成一节保险丝)。
1.3:对电容降压电路的理解
C1起到了限流的作用,它决定了电路中的最大电流,当负载一定的情况下,C1也就决定了负载上可以得到的电压,最终到了限流的作用。
1.4:C1降压电容的容值计算
∵AC220V的频率固定为50HZ
∴需要根据负载来设置C1的容值
注:电容本身的原因,负载电流不能太大,最好不要超过100mA,因为电容本身是有内阻的,而只要有电阻的地方就会产生热量,而电容爆炸只有两种原因,一是过压爆炸,二是过热爆炸。
∴假设电容的后级负载的电压应在15v左右,电流应在50mA左右,
∴根据公式I=U/Xc = (220-20)/Xc = 50mA
∴Xc = 4000R
∵根据公式Xc = 1/(2πfc)=4000R,且f = 50hz
∴得出c ≈ 800nf,所以电容C1的容值应为800nf左右
1.5:电容降压电路缺点
输出电流小、电压随负载变化波动大、由于与市电直通,非常不安全……因此这种降压方式应用范围有限,只能用在输出电流很小,并且人不易触摸到的场合使用。
注意:降压电容必须是无极性电容,且要有足够的耐压值,一般为电容工作时两端电压最高时的2倍以上。
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