充電時間常數

基本介紹

電容器的充電時間常數，是電容的端電壓達到最大值的0.63倍時所需要的時間。圖1是電容器的充電曲線，通常認為時間達到5倍的充電時間常數後就認為充滿了。

充電時間常數的大小與電路的電阻有關，按照下式計算：

其中R是電阻；C是電容。

電容器的放電過程和充電過程類似，放電曲線如圖1所示。

電路組成

電容濾波電路的組成如圖2(a)所示。它是在整流電路的基礎上，在負載兩端並聯電解電容器，利用電容器的充放電特性達到濾波的目的。

工作原理

單相整流電路輸出電壓為脈動直流電壓，含有較大的諧波分量。為降低諧波分量，使輸出電壓更加平穩，需要加濾波電路。

濾除脈動直流電壓中交流分量的電路稱為濾波電路，利用電容器的充放電特性可實現濾波。圖2(b)所示為電容濾波的原理波形圖。當

為第一個正半周時，二極體VD₁、VD₃導通，電容C被充電。因二極體導通電阻很小，充電時間常數

小，電容兩端的電壓能跟隨

的上升而逐漸升高，在

時刻，電容電壓達到

的峰值

。

在

以後，

開始下降，電容器C通過負載電阻R_L放電。由於放電時間常數

很大，電容C通過負載R，緩慢放電，電容器上的電壓基本保持在

不變，使

，四個二極體均處於反向截止狀態，如圖2(b)中的ab段。

負半周時，當

上升到

時VD₂、VD₄導通，電容C又被充電，如圖2(b)中的bc段。

電容C如此周而復始進行充放電，負載上便得到近似如圖2(b)所示的鋸齒波的輸出電壓。

電容濾波後，輸出電壓變化更加平滑，諧波分量大大減小，輸出電壓平均值得到提高。

電容濾波電路輸出直流電壓的計算

由圖2(b)可知，整流電路加入電容濾波後，輸出電壓平均值得到提高。實際計算時，一般取：

半波整流電容濾波：

橋式整流電容濾波：

。