電容充放電時(shí)間常數(shù)RC計(jì)算分享-KIA MOS管

電容充放電時(shí)間常數(shù)RC計(jì)算方法

先回顧下電容的充放電時(shí)間計(jì)算公式，假設(shè)有電源Vu通過電阻R給電容C充電，Vo為電容上的初始電壓值，Vu為電容充滿電后的電壓值，Vt為任意時(shí)刻t時(shí)電容上的電壓值，那么便可以得到如下的計(jì)算公式：

Vt = Vo + (Vu – Vo) * [1 – exp( -t/RC)] 注：exp（a）= e^a

如果電容上的初始電壓為0，則公式可以簡化為：

Vt = Vu * [1 – exp( -t/RC)] （充電公式）

由上述公式可知，因?yàn)橹笖?shù)值只可能無限接近于0，但永遠(yuǎn)不會(huì)等于0，所以電容電量要完全充滿，需要無窮大的時(shí)間。

當(dāng)t = RC時(shí)，Vt = 0.63Vu；

當(dāng)t = 2RC時(shí)，Vt = 0.86Vu；

當(dāng)t = 3RC時(shí)，Vt = 0.95Vu；

當(dāng)t = 4RC時(shí)，Vt = 0.98Vu；

當(dāng)t = 5RC時(shí)，Vt = 0.99Vu；

可見，經(jīng)過3~5個(gè)RC后，充電過程基本結(jié)束。當(dāng)電容充滿電后，將電源Vu短路，電容C會(huì)通過R放電，則任意時(shí)刻t，電容上的電壓為：

Vt = Vu * exp( -t/RC) （放電公式）

對(duì)于電路時(shí)間常數(shù)RC的計(jì)算，可以歸納為以下幾點(diǎn)：

1).如果RC電路中的電源是電壓源形式，先把電源“短路”而保留其串聯(lián)內(nèi)阻；

2).把去掉電源后的電路簡化成一個(gè)等效電阻R和等效電容C串聯(lián)的RC放電回路，等效電阻R和等效電容C的乘積就是電路的時(shí)間常數(shù)；

3).如果電路使用的是電流源形式，應(yīng)把電流源開路而保留它的并聯(lián)內(nèi)阻，再按簡化電路的方法求出時(shí)間常數(shù)；

4).計(jì)算時(shí)間常數(shù)應(yīng)注意各個(gè)參數(shù)的單位，當(dāng)電阻的單位是“歐姆”，電容的單位是“法拉”時(shí)，乘得的時(shí)間常數(shù)單位才是“秒”。

對(duì)于在高頻工作下的RC電路，由于寄生參數(shù)的影響，很難根據(jù)電路中各元器件的標(biāo)稱值來計(jì)算出時(shí)間常數(shù)RC，這時(shí)，我們可以根據(jù)電容的充放電特性來通過曲線方法計(jì)算，電容充電時(shí)，經(jīng)過一個(gè)時(shí)間常數(shù)RC時(shí)，電容上的電壓等于充電電源電壓的0.63倍，放電時(shí)，經(jīng)過一個(gè)時(shí)間常數(shù)RC時(shí)，電容上的電壓下降到電源電壓的0.37倍。

電容充放電時(shí)間常數(shù)RC計(jì)算方法

電容充放電 RC