《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺談電容充放電及電荷瀉放
摘要: 分析電容充放電過(guò)程,。并對(duì)靜電放電電路做簡(jiǎn)單分析。
關(guān)鍵詞: 電容充放電 電荷瀉放
Abstract:
Key words :

電容充放電電路如圖所示。開(kāi)關(guān)在如圖中位置時(shí),,電源對(duì)電容充電,,電容兩端電壓逐漸增大,,到最后電容對(duì)直流相當(dāng)于斷路,,所以電容兩端電壓與電源電壓相等。此時(shí),將開(kāi)關(guān)切換到另一端,,電容兩端電壓不能突變,,將在存在電阻的電路中放電,直至電荷量完全消失,。這個(gè)就是電容的充放電過(guò)程,。

這個(gè)就是電容的充放電過(guò)程

電容充放電的時(shí)間只與電阻和電容值的大小有關(guān),與電源電壓的大小無(wú)關(guān),。這個(gè)時(shí)間可以表示成RC的乘積,,即時(shí)間常數(shù)τ。

對(duì)于RC進(jìn)行公式推導(dǎo)有對(duì)于RC進(jìn)行公式推導(dǎo)有

在電容充電過(guò)程中,,電路中電壓和電流的變化規(guī)律如下:

電路中電壓和電流的變化規(guī)律如下

時(shí)間常數(shù)代表了充放電的時(shí)間,,從已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,電容充放電是一個(gè)符合指數(shù)關(guān)系變化的,,在τ的時(shí)間內(nèi),,電容兩端電壓達(dá)到63.2%;在3τ的時(shí)間內(nèi),,電容兩端電壓達(dá)到95%,;在5τ的時(shí)間內(nèi),電容兩端電壓達(dá)到99.3%,。而放電過(guò)程與充電過(guò)程相反,。

靜電放電對(duì)小型元器件會(huì)產(chǎn)生影響,這種瞬變的干擾脈沖可能造成損壞,。可以用RC濾波,、限流電阻,、分流電路來(lái)防護(hù)。若要瀉放掉電荷,,可以對(duì)已經(jīng)充電的電容形成回路,。根據(jù)時(shí)間常數(shù)τ,電容不容易改變的情況下,,減小電阻會(huì)顯著的減少時(shí)間常數(shù),,加快電荷瀉放。采用模擬開(kāi)關(guān),,當(dāng)電荷過(guò)大時(shí),,控制模擬開(kāi)關(guān)閉合,相當(dāng)于在電容上并聯(lián)了一個(gè)很小的電阻,,實(shí)現(xiàn)電荷瀉放,。若電荷瀉放掉以后,開(kāi)關(guān)再斷開(kāi),恢復(fù)原電路,。而驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合動(dòng)作的一般可以用外部按鍵,,也可以根據(jù)具體電路的情況,選取標(biāo)志性電壓或電流,,結(jié)合運(yùn)放搭成的比較器實(shí)現(xiàn),。

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