電容器串聯(lián)使用問(wèn)題講解
假如電源電壓U=1000伏,選擇耐壓為600伏的兩個(gè)電容器串聯(lián)起來(lái)使用,當(dāng)C1承受750伏電壓,C2承受250伏電壓,兩個(gè)電容器會(huì)怎樣?
理論上,同容量的串聯(lián)電容器的電壓應(yīng)該相等,但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量電壓不相等。是不是在理想情況下,電容器沒(méi)有漏電流(即絕緣電阻為無(wú)窮大),而實(shí)際上所有的電容器都有不同程度的漏電流存在,表現(xiàn)為它們的絕緣電阻值不等。
圖中的Rc1、Rc2分別是兩個(gè)電容器的絕緣電阻,它們相當(dāng)于和電容器并聯(lián)。在穩(wěn)定狀態(tài)下(充電過(guò)程結(jié)束以后),電容支路中沒(méi)有電流通過(guò),而電阻支路中的電流是:
IR=U/(Rc1+Rc2)
不管絕緣電阻有多大,只要他們是有限的數(shù)值,這個(gè)漏電流就存在。于是每個(gè)電容上的電壓:
U1=IRRc1=Rc1U/(Rc1+Rc2) U2=IRRc2=Rc2U/(Rc1+Rc2)
一般情況下,電容器的絕緣電阻都不相同,因此電壓U1不等于U2。如果Rc1=3Rc2,U1=750伏,U2=250伏,U1超過(guò)電容器的工作電壓時(shí),如電容器被擊穿(短路),全部電壓則加到另一個(gè)電容器上,它也就接著被擊穿。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)該在每一個(gè)電容器的旁邊并聯(lián)一個(gè)電阻R。R的阻值約為幾百千歐,應(yīng)比絕緣電阻小得多(一般R應(yīng)在Rc的10%以下)。這樣,每個(gè)電容器上的電壓就大致上相同,不會(huì)相差很遠(yuǎn)。因此,電阻R叫做均壓電阻。