0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

电路仿真中不可不知的3大交流电容知识

深圳(耀创)电子科技有限公司 2023-11-18 08:12 次阅读

本文要点

什么是交流电容

交流电路中电容器工作原理

交流电容器的实际应用

在新手时期,你是否见识过电容器爆炸?曾经好奇心驱使,笔者在交流电中连上了一个电容器,结果“啪”的一声巨响,一缕蘑菇状的烟雾冒出,电容器的残骸四处飞溅。这是因为当时连的是极化电解电容器,而非交流电容器。那么问题来了,交流电容是什么?

1

交流电容的概念

每个电子设计人员对电容器都不陌生。电容器由两块导电板组成,中间隔着一层电介质。电容器的结构使其能够在电压施加到端子时存储电荷。

电容器存储的电荷量与施加的电压之比称为电容。电容的单位是法拉 (F),计算公式为:

C = Q/V

C 的数值越大,电容器在施加电压时能够存储的电荷就越多。在直流和交流电路中,电容值都是电子设计人员的关注对象。不过,在这两种电路中,电容器的行为有所不同。

2

电容器在交流电路中的行为

当非极化电容器连接到交流电源时,电容器就像一个闭合电路,但会改变电压的相位。当交流电源接通时,正循环将从一个端子对电容器充电,直到电荷量等于电压。

一旦交流电压达到峰值并下降,电容器将开始放电以维持电压恒定。在这一阶段,电流从电容器流向不同的方向。

当交流电压转为负值时,将反过来对电容器充电。这一过程一直持续到负电压将电容器充满电为止。一旦电压达到负峰值,电压值就会上升。交流电容器的放电循环由此开始。

只要施加交流电源,放电循环就会持续进行。绘制电压和电流值时,会发现电流以 90° 的相位领先于电压。如下图所示:

240d320c-85a7-11ee-9788-92fbcf53809c.png

在设计带电容器的交流电路时,电容并不是唯一需要关注的变量。除了交流电容,还需要了解电容电抗。

理想电容器在存储电荷时不会漏电。然而,由于存在一定的电阻,实际电容器确实存在一定的漏电。电容器中的电阻称为电容电抗,计算公式为:

XC = 1/2πfC

电容电抗与交流电压频率和电容值成反比。后两个参数的数值越大,电抗越小,漏电就越多。

3

电容器在交流电路中的应用

交流电容器在电子设计中十分常见,可用于分相感应电机,以提高效率和改善次级绕组的相移。比如说,水泵和空调中通常会用到交流电容器。

空调中的交流电容器

电源设计中也会发现交流电容器的身影。电容器有助于抑制噪音和调节电压。交流电容器能够存储和释放电荷,可提高电力传输的效率。因此,带电感负载的系统也能从交流电容器中受益。交流电容器还有助于校正功率因数,补偿电感负载造成的电流滞后。

在设计带交流电容器的系统时,需要使用可靠的软件对交流电容器的行为进行仿真和分析,能够让设计工作事半功倍。

Cadence PSpice Simulator 提供精确的模型和仿真,其中数量达35,000 +的模型库涵盖广泛,可帮助我们确保各类型电容器在交流电路中发挥正常功能。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电容
    +关注

    关注

    100

    文章

    6039

    浏览量

    150280
  • 电压
    +关注

    关注

    45

    文章

    5601

    浏览量

    115722
  • 电路仿真
    +关注

    关注

    36

    文章

    208

    浏览量

    95682
  • 交流电路
    +关注

    关注

    0

    文章

    184

    浏览量

    28837
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    工程师不可不知的电源11种拓扑结构

    工程师不可不知的电源11种拓扑结构 基本名词 电源常见的拓扑结构 ■Buck降压 ■Boost升压 ■Buck-Boost降压-升压 ■Flyback反激 ■Forward正激
    的头像 发表于 12-05 10:56 298次阅读
    工程师<b class='flag-5'>不可不知</b>的电源11种拓扑结构

    电路知识 | 交流电路复数的基础知识以及相位差和电抗的计算

    在上一篇文章中 深入解析交流电路基础:波形与特性详解我们给大家分享了波形与特性,本篇继续给大家分享交流电路的计算知识! 复数的应用 复数的基础知识和应用 复数由实部和虚部组成,通常
    发表于 11-18 10:21

    电路知识】深入解析交流电路基础:波形与特性详解

    在上一篇文章中 交流电路基础知识和波形的种类 我们给大家分享了交流电路的基本概念和交流波形的种类,本篇继续给大家分享交流电路相关知识
    发表于 11-11 14:22

    电路知识交流电路基础知识和波形的种类

    交流电路是电子工学的基本概念之一,是指电流和电压随时间变化的电路。这种变化通常具有类似正弦波的周期性波形。交流电路主要由电阻器、电容器、电感器和晶体管等电子元器件组成。在实际应用中,通
    发表于 10-25 11:45

    电容和二极管串联的交流电路是什么

    电容和二极管串联的交流电路是一种常见的电子电路,具有多种应用,如整流、滤波、调谐等。 电容和二极管串联电路的基本原理
    的头像 发表于 08-27 09:07 908次阅读

    电容在高频交流电路中的应用

    引言 电容是一种能够存储电荷的电子元件,广泛应用于各种电子电路中。在高频交流电路中,电容的作用尤为重要。高频交流电路通常指的是频率在几十kH
    的头像 发表于 08-09 16:23 1100次阅读

    交流电经过电容后电流相位如何改变

    引言 电容器是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备和电路中。电容器的主要功能是储存和释放电能,同时在交流电路中起到滤波、去耦和能量传递等作用。在
    的头像 发表于 07-30 11:02 2278次阅读

    交流电桥桥臂可以是纯电阻吗

    交流电桥是一种用于测量交流电路中未知电阻、电容或电感等参数的仪器。
    的头像 发表于 05-15 17:37 634次阅读

    交流电桥的桥臂如何选择

    交流电桥是一种精确测量交流电路中电阻、电容或电感等参数的仪器。为了达到准确的测量结果,正确选择电桥的桥臂元件非常关键。
    的头像 发表于 05-15 17:17 1582次阅读

    交流电桥的原理和应用是什么

    交流电桥是一种测量交流电路中未知电阻、电容或电感等参数的仪器。它基于平衡电桥原理,通过比较的方法来确定未知量。
    的头像 发表于 05-15 17:13 1981次阅读

    流电路仿真软件有哪些

    流电路仿真软件是电子工程师和电路设计师在实际设计中经常使用的工具。它们通过数值模拟和仿真来验证电路性能,并帮助工程师优化设计。以下是一些主要的电路
    的头像 发表于 04-21 10:23 2612次阅读

    MATLAB电路仿真中能讲电流汇总的元件

    在MATLAB电路仿真中,可以使用许多元件来汇总电流。以下是一些常见的元件和它们在电路中的作用: 电阻(Resistor):电阻是电路中最基本的元件之一,用于限制电流的流动。在MATLAB电路
    的头像 发表于 04-21 09:23 3223次阅读

    不能使用在交流电路中的电容是什么

    不能在交流电路中使用的电容是固态电容。 固态电容是指由固态电介质构成的电容器。固态电容具有尺寸小
    的头像 发表于 03-12 13:56 637次阅读

    交流电容器过热的原因,交流电容器过热怎么处理

    交流电容器是一种电子元件,用于储存和释放电荷。在电路中,交流电容器能够阻断直流电流,并允许交流电流流过。
    的头像 发表于 02-10 14:20 1131次阅读

    什么是交流电什么是正弦交流电

    交流电(Alternating Current, AC)是指电流方向周期性地变化的电流。在交流电中,电流的大小和方向随时间连续变化,在一个周期内会从正向到反向再到正向,这个过程不断重复。交流电
    的头像 发表于 01-16 09:34 1755次阅读