两个电容串联分析

1、两个电容串联分析 Some capacitor manufacturers. 这和电容的漏电有关 .两个电容的漏电不一样 ,中点就飘移 .而 电容值越大 ,漏电越大 ,为了中点飘的不太利害 ,均压电阻就要 用的越小值 .有一公式供参考 : 设 V 为输入电压 ,Vm 为中点最大允许飘移电压 ,C 为单个电容 值 ,那么均压电阻 R 就等于 1.3*Vm/（C*V） Kohm .C 的耐压 起码是 V/2 +Vm . 上面的那个计算公式，单位就是取K0（千欧）吗如果两个C是 没有漏电或漏电一致 ,两个 C 上的电压都是 V/2. 所以两个 C 的连接点的电压也就是 V/2, 我就叫它作中点 ,当

2、 C 的漏电不 一致 ,中点就偏离 V/2, 或高或低 ,均压电阻就是用来规范这个 偏离的程度 .对这个问题的解释是两个电容值由于不等（精度 问题 ）引起分压不等 ,这样甚至会有一个电容两端的电压会超 过其耐压 ,所以加均压电阻当两个电容的数值不同,它们各自 的分压也不同 .如果没有漏电 ,随便两支同欧的电阻便可以达 到均压的目的 .但如果漏电存在 ,这两支电阻便不能随便选择 , 要通过估算 ,上面的公式便是 .问：选择此并联电阻的理论依 据.因为按照你的公式算出来的电阻功率损耗实在太大. 答：那公式是从电容生产商的文献来的.设 Vin=600,Vm=30,C=100uF,哪 R=650K,P

3、=（300+302 /650K =0.17W. 如果 C=1000uF, 哪 R=65K,P=1.7W, 再加点 裕量亦不是太大嘛 .对于直流高压供电的情况 ,容抗可以忽略 电压分配取决于电解电容的绝缘电阻和均压电阻的串并联 值; 对于整流后的工频供电 ,因为每个工频周期都充电两次,电容 值的容抗误差引起的电压不均衡不应该被忽略 . 1. 漏电就是绝缘电阻 Rp 所造成 ,均压电阻就是并联这 Rp 使 两支电容的等效绝缘电阻值尽量接近(漏电尽量相等 ),达到均 压目的 . 2. 虽然上面讲的好像只适合直流的情况,但是实际上在交流 情况下亦适用 .分析下有两种可能 : (1) 两支C数值一样,R

4、p不一样.初期分压相同，但由于漏电不 一样 ,就有一差模漏电向一个电容充电,向令一个放电 ,于是两 个电容的分压便开始改变 ,一升一降 ,直到一个平衡点便停止 这平衡点就取决于 Rp.由开始到平衡这过程可能要几十秒 (视 C,Rp 而定 ). (2) 两支 C 数值不一样 ,Rp 一样 .刚跟(1)相反,分压开始不相 同,但几十秒后 ,两个分压便相等 ,因为 Rp 相等 .交流时我觉得 应该这样分析 : 并联电阻和电容构成的时间常数远远大于市电周期(这点无 疑问吧 ?), 电阻平衡电压时间长 ,市电给电容充电时间短 ,二者在速度上 不是一个数量级 ,因此把交流假定为直流分析不妥. 实际应用中

5、,大多市电相对恒定 ,如果一直变化 ,我认为上下电 容电压会有很大的压差 .所以选择电容耐压 , 这样的情况最好 考虑进去 .具体的交流分析如下 : 因为两个 C 是串连 ,所以它们的工频充放电流是一样的, 又由 于一个差模漏电流的存在 （尽管很小 ）,它们的总充放电流便不 一样（尽管分别很小 ）,但因为 V=I*T/C , 时间一长 ,这个分别造 成的 V 的差异便很大 .就算两个 C 的值是一样 ,开机时分压相 同 ,平衡后便不是 . 你说的市电周期和 RC 时间常数等不是问题 , 这里说的不是 10 ms 里的过程 ,而是几到几十秒的事 . 市电的变化不会影响两个 C 的工频充放电流的一

6、致性 ,跟上 面的分析没矛盾 . 选择电容的耐压是一定要考虑啦 .我当然同意因为容量的差 异而要考虑耐压的因数 .如你所说一个是 1.2C 另一个 0.8C 时 ,它们分别得到 0.4Vin 和 0.6Vin 的分压 ,所以电容耐压应该 是 0.6Vin 和因漏电引起的压差之间两者之最大值 . 再说,电容初期的 0.4Vin 和 0.6Vin 都会最后趋向 0.5Vin - 如果均压电阻用的对的话.亦有可能变成 0.2Vin和0.8Vin - 如果不用均压电阻的话 . 电容的等效图 : （寄生电感ESL+寄生电阻ESR+容值C）/绝缘电阻RI 更多人认为是 ESL +ESR +（C/Ri） .

7、 对于ESR,包含2个方面，一是引线电阻，一是电容内部的等效 电阻,相比而言 ,引线电阻要小得多 . 对于电容的等效电路或者说模型要仔细体会才能了解更深 刻. 在有电流时 ,ESR 才影响到一定的电压值 ,但不会被积累 ,而 漏电流的偏差直接影响或决定中点偏移的平均值 ,ESR 对中 点偏移平均值的影响为 0 若电容没有漏电流 ,由于电容精度 问题会使其分压不同 ,但是实际上都有漏电流的 ,此时造成其 分压不均问题主要是由于绝缘电阻 (EPR) 不同,所以要考虑 并电阻造成“等效绝缘电阻”基本相同 ,使其分压基本相同一、 380V 整流后的峰值电压是 537V, 分压电阻二端电压 268V,

8、一般的电阻最大电压 200V, 所以要考虑电阻的耐压 .放有足 够的余量 .二、电解一般漏电流小于20UA, 均压电路电流选取 500UA 足够避免电解漏电流不均匀造成的中点电位漂移,为 此可以选取 500K 、0.25W 、耐压 300V 以上的电阻并在电解 二端 .R=(2vr-vb/n)/0.0015cvr. R:均壓電阻. vr:通過電容的電壓. vb: 想要加在每個電容上的最大電壓 c:容量(UF) 0.0015cvr: 電容之間漏電流差異能估計為 0.0015 由于每个 电容器的漏电流 (漏电电阻 )存在差别 ,因此电容器串联时必须 给每个电容器并联一个均压电阻 .流过电阻 R 的

9、电流必须远 大于电容器的漏电流 ,否则电阻 R 无法控制电压分配过程 .假 定流过电阻 R 的电流为电容器漏电流的 5 倍 ,而电容器的稳 定漏电流 IL 设定为 0.003CUC, 则均压电阻的计算公式为 :R= UC/(5*IL)= UC/0.015 CUC=1/0.015C (单位：R: Q ;UC:V;C:F) 举例 :对于 400V330uF 电容器来说 ,当进行串联组合时 ,均压 电阻 R=1/(0.015*330)=202 K Q; 而电压分配比 Uout/Uin=C1/(C1+C2) 电容串联之后 ,耐压 会增加 ,如果两个相同的电容串联 ,耐压为单只电容的两倍 ;如 果容量不

10、相同 ,通电之后 ,容量小的电压降大 ,容量大的电压降 小 ; 大多数应用中 ,在工作电压比较高的电路中 ,总是选用相同 的电容来串联 ;如果确实需要不同容量的电容串联获得所需 的容量，耐压将以小容量耐压考虑。 Q 是电荷量 C 是电容 U 是电势差 原始公式是 C=Q/U 是用来定义电容的 因为串联，电流相等，即两电容的电量 相等。电压=电量/电容 当 10uF 电容充电到 16V 时， 20uF 的电容上的电压为 8V， 加起来就是 24V。 如果继续充电， 10uF 的电容上电压将超过 16V 的耐压值。 交流符合分压公式 对于两个串联电容 C1、C2，两端加电压 U，贝y C1、C2两 端的电压分别为：U仁C2X U/(C1+C2) , U2=C1X U/(C1+C2), C1 、 C2 的耐压须分别大于 U1 、 U2 ，用前式逆推，即可知 两个电容串联后的耐压 U ，二者中取小值， U1 、 U2 分别取 电容的耐压值。稳定之后(直流) ，漏电流起绝对作用。 所以在直流电压占主要地位时，必须在两电容上并联电阻分 压。两电阻值应远小于漏电阻值。在没有漏电阻的情况下， 交流符合分压公式起作用，电容的串联相当于增加了极板间 的距离， 但电容仍是存在的， 电荷由电场驱动形成充电过程。 存在漏电阻的情况时，充电过程分压公式