为什么在关闭电容电路时要小心?


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前几天,我们的教授告诉我们,在关闭电容性电路和打开电感性电路时应格外小心。

为什么会这样呢?

我部分了解归纳部分。由于电感器仅允许电流逐渐变化通过它,所以如果电流突然停止,则通过它的电压会突然增加,从而损坏它。

我想不出电容器的东西。


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“电感器仅允许电流通过它逐渐变化”。考虑一下:电容器倾向于逐渐改变什么?
glen_geek

@glen_geek电压正确吗?如果电压快速变化,电流将突然增加。那么电容器会发生什么呢?
user_9

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是的,高电流是电压快速变化的结果。每个电容器的内部电阻(ESR)都希望很小。高电流必须流过该电阻,从而产生热量。这不是可取的事情。
glen_geek

2
电容器本身可能突然短路的问题最少,这或多或少是它的用途,但其他所有问题都可能是严重问题,例如PCB走线开始发光并破坏您的生活等等。
wiebel

1
尝试一下。很有启发性。
彼得-恢复莫妮卡

Answers:


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理论上,当将空电容器连接到理想电压源时,无穷电流流动,直到电容器被充电到所提供的电压。断开有源电感的连接基本上相同,理论上电压达到无穷大。由于电容,许多设备(例如计算机电源,LED灯和电话充电器)具有浪涌电流限制。


但是,当流入电容器的电流受到电阻器的限制时,在关闭电路后会立即达到最大电流。
Uwe

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同样,仅出于工程方面的考虑,即使系统可以处理涌入电流,物理开关或继电器本身也必须足够坚固,以承受触点处的相关电弧,既不积累会弄脏触点的损坏,也不会焊接本身闭合。
J ...

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@J ...更不用说,累积的损坏可能会对操作员造成人身安全危害。
bta

当然,这是一个理想的电容器。
richard1941

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编辑/更正。...

阶跃电压导致阶跃电流最大Ic(t)= Vcc / ESR
(@ t = 0)当从放电帽接触到理想电压源时....

当t = ESR * C =时,电流在t = 0处以初始浪涌最大Ic的〜60%的斜率衰减。τ

因此,考虑一个昂贵的大电容,Vcc = 12V,超低ESR为12毫欧,理论上Ic max = Vcc / ESR = 12V / 12mohm = 1000安培

如果当冷或CCA额定值仅为800 A时,如果Vcc是汽车电池用作价值数万法拉的电容器,则会发生这种情况。

但是,相同的峰值电流会出现在已知具有低ESR但具有较低电容量的大塑料电容上,例如具有相同的ESR。但是,当未提供ESR时,它们会对RMS纹波电流进行评估,否则它将被称为通用,这意味着ESR * C通常>> 100 us。

那可能是一个极端的例子,但是说明了数学..否则,当C&Vcc充电时,源Vcc将下降。

计算机等级的盖子或高压塑料盖子会传导危险电流,例如用跨接电缆增强电池的电流。极性相反的电荷会导致快速击穿和爆炸结果。


0

当t = 0时,电容器表现出理想的短路状态(最初),这意味着如果该电容器的物理特性合适,那么流过电容器的电流将是无限的,但是由于ESR,对于真正的电容器和这种ESR来说是不可能的初始电流的值将是Vcap / ESR,这是非常高的安培数。对于大容量,浪涌电流将远远超过小电路上的上限。 ,如果您鲁behave行事,可能会造成伤害

当您断开通电的电感器时,这些条件对于电感器是相同的,但是电压将是非常高的伏特而不是电流

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