直流穩態時串聯電容器的電壓偏比

Mondo 科學 更新 2024-01-29

電容器是電路設計中不可缺少的元件。 因為它是儲能元件,所以在電源濾波中使用較多,電容值比較大。 電容器為直流開路,阻抗隨著頻率的增加而降低。 r=1/(s*c),s=jw。在直流穩態下,當兩個電容器串聯時,施加在兩個電容器上的電壓如何變化?讓我們根據具體情況進行討論。

第一種型別只有兩個串聯的電容器

圖 1:施加於兩個電容器的電壓為 24V。

在這種情況下,在電路通電的那一刻,電容器是交流電。 施加在 C1 和 C2 上的電壓與其電容成反比。 因為 rc1=1 (s*c1), rc2=1 (s*c2);(RC1、RC2代表C1、C2的電阻);C1 的電壓 = RC1 (RC1+RC2),C2 的電壓 = RC2 (RC1+RC2)。 在上圖中,由於 c1=c2 都是 1uf因此,C1和C2兩端的電壓等於12V。 在實際電路中,C1和C2的電壓會有一些細微的差異,因為它們的電容、等效串聯電感、等效串聯電阻會不同,在理想狀態下它們並不完全相等。

部分二. 二.第二兩個電容器串聯,C2 有乙個 10m 併聯電阻

如圖2所示:直流電壓不變或24V。 接通電源時,電阻R2斷開,當電源穩定時,R2與C2合併。 或者用萬用表代替(萬用表的輸入阻抗一般為10m)。 萬用表正極筆接VO,負極筆接地。 此時,您會注意到萬用表讀數開始緩慢下降,即C2兩端的電壓正在下降。 此時C1的電壓在做什麼?C1 兩端的電壓正在上公升。 當 C2 下降幾伏時,C1 上公升幾伏。 直到 C2 降至零,C1 公升至 24V。 由於C1和C2串聯兩端的電壓沒有變化,所以仍然是24V。 為什麼C2兩端的電壓變為零,因為在直流狀態下,電容開路,阻抗無窮大;但 C2 有乙個 10m 的併聯電阻。 根據電阻分壓器,C2的最終電壓為零。 如果此時去掉R2,C2的電壓仍為零伏,C1仍為24V。 因為 C1 和 C2 的阻抗是無限的。 rc 常數也是無窮大。 C1 和 C2 的電壓保持不變。 實際上,由於空氣阻抗的存在,電容器絕緣介質的阻抗C2不能與零一致,但它上公升得更慢。

部分兩個電容器串聯,C1 有乙個 10m 併聯電阻

此狀態與圖 2 中的狀態相同,因此在此不再重複。

部分兩個電容器串聯,C1 和 C1 都有乙個 10m 併聯電阻

如圖3所示,這種結構中的每個電容都有乙個電阻,即電阻均衡。 電容器兩端的電壓與併聯電容器的電阻值成正比。 這是在談論穩態電壓。 在上電時,電容器兩端的電壓與每個段的總阻抗有關。 如圖3所示:VO的值是VO對地的總阻抗,VO對24VO的總阻抗除度。 這種電路一般取值c1=c2,r1=r2;它主要用於倍壓電路。

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