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希望有人能够解答一下电容器的串、并联的特性、公式,明天老师就要收了,实在找不到,

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/03/29 23:58:35
希望有人能够解答一下电容器的串、并联的特性、公式,明天老师就要收了,实在找不到,
电容计算公式
电容的串并联容量公式-电容器的串并联分压公式
1.串联公式:C = C1*C2/(C1 + C2)
2.并联公式C = C1+C2+C3
补充部分:
串联分压比—— V1 = C2/(C1 + C2)*V .电容越大分得电压越小,交流直流条件下均如此
并联分流比—— I1 = C1/(C1 + C2)*I .电容越大通过的电流越大,当然,这是交流条件下
一个大的电容上并联一个小电容
大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL).
电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好.而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大.
所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的式.
常使用的小电容为 0.1uF的CBB电容较好(瓷片电容也行),当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的.而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了.
理想的电容,其阻抗随频率升高而变小(R=1/jwc), 但理想的电容是不存在的,由于电容引脚的分布电感效应, 在高频段电容不再是一个单纯的电容,更应该把它看成一个电容和电感的串联高频等效电路,当频率高于其谐振频率时, 阻抗表现出随频率升高而升高的特性,就是电感特性,这时电容就好比一个电感了.相反电感也有同样的特性.大电容并联小电容在电源滤波中非常广泛的用到,根本原因就在于电容的自谐振特性.大小电容搭配可以很好的抑制低频到高频的电源干扰信号,小电容滤高频(自谐振频率高),大电容滤低频(自谐振频率低),两者互为补充.
电容充电公式:
设,V0 为电容上的初始电压值;
V1 为电容最终可充到或放到的电压值;
Vt 为t时刻电容上的电压值.
则,
Vt="V0"+(V1-V0)* [1-exp(-t/RC)]
或,
t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
例如,电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电
V0=0,V1=E,故充到t时刻电容上的电压为:
Vt="E"*[1-exp(-t/RC)]
再如,初始电压为E的电容C通过R放电
V0=E,V1=0,故放到t时刻电容上的电压为:
Vt="E"*exp(-t/RC)
又如,初值为1/3Vcc的电容C通过R充电,充电终值为Vcc,问充到2/3Vcc需要的时间是多少?
V0=Vcc/3,V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3,故
t="RC"*Ln[(1-1/3)/(1-2/3)]=RC*Ln2
=0.693RC
注:以上exp()表示以e为底的指数函数;Ln()是e为底的对数函数
滤波电容计算:
问:求教输入滤波电容计算公式
比如一个反激电源 ,输出12V 1A 输入AC 90~264V
那如题所说.该如何计算啊.
有个公式好象是 C*(V1-V2)(v1-v2)=P*T
V1 V2 如何取值 ,其物理意思是什么?
答:输出功率=1a×12v=12w
输入功率=12/0.75=16w(假定效率为0.75)
电流=16w/(1.414*90v)=0.125a
c=i*t/u=0.125a*0.010s/30v=0.000042f=42uf
问:整流之后的脉动直流电要经电容滤波才能变成平滑,那么这个电容的最佳容量是多少?它的大小跟输出的直流电压或电流有什么关系?
答:这个是电路中整流滤波的经典分析
滤波电容与负载电阻的乘积RC大小决定滤的平滑程度(也就是纹波大小)
一般负载大小一定(R一定),C越大,平均值越大,纹波越小
极限
C=0,RC=0, 输出正弦半波,平均值约为0.9*Vrms
空载 RC=无穷 输出为1.414*Vrms
所以基本上加了电容 输出平均值介于上述两种情况之间;
至于这个电容大小的取值多少合适
有几种思路,
1 一般使得输出直流电压为1.2Vrms,此时对应多大就多大
2 经验公式 一般根据功率来粗略估算 一般1W取1~2u
3 精确计算,根据你输出电压的纹波大小要求 利用C*U=Q公式计算;当然这个经常用于计算高频D2D模块,工频整流不常用
问:滤波电容,限流电阻,放电电阻他们的值究竟如何计算?
答:滤波电容 计算方法:半波整流方式计算应该是每uF电容量提供约30mA电流,这是在中国的50Hz220V线路上的参考.全波整流时电流加倍,即每uF可提供60mA电流.其他的方法不用考虑,如果不是对市电滤波,计算方法按C*dU/dt=I计算.
限流电阻 (Ω)=310/最大允许浪涌电流,市电最大电压为310V.
放电电阻 R*C≥(3~5)*T/2,电阻越大放电越慢.T是放电时间