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关于RC电路

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楼主
ljgu|  楼主 | 2010-11-2 12:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1.我用一个电压源最大输出为20V,10A
2.电压源两端接上一个电容,给电容充电直至电容两端电压稳定

3.负载电路是一个0.1欧的电阻,用开关器件接通我的负载。
4.请教下这种情况下,电阻中为有什么样的电流,因为U/r=20/0.1=200A但是我的电压源没有这样大的输出能力,这个时候电容会提供电流吗?

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沙发
HWM| | 2010-11-2 12:57 | 只看该作者
理论上瞬间“理想电容”可以输出“200A”电流。这是功率(IIR),只要时间足够短就可以,整个放电时间内的能量释放是有限的(不会多于充电时的输入能量)。但这是个理想状态(理想值),实际不可能有那么大的电流,因为存在分布感性和电容内的等效电阻。

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板凳
ljgu|  楼主 | 2010-11-2 13:09 | 只看该作者
本帖最后由 ljgu 于 2010-11-2 13:10 编辑

我的电压源和电容并联的,我负载导通的瞬间,是电容和电压源同时提供电流吗?

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地板
HWM| | 2010-11-2 13:12 | 只看该作者
是的。

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5
ljgu|  楼主 | 2010-11-2 13:47 | 只看该作者
这个里面的动态关系,似乎很复杂
电容是充电和放电的关系,我要怎么来计算。
在t0-时电容电压稳定,电流为几乎为0.
t0+时,电容两端一边是电压源的20V电压,一边是负载的电压(这个电压是随时间变化的)
这种动态情况下,我要怎么确定这时电容的表现呢

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mmax| | 2010-11-2 13:57 | 只看该作者
假设电源的电压被拉下来了,也能稳定输出10A。
那么就是一个CR的放电过程,用恒流源10A,C,R的模型应该能算出来。

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7
ljgu|  楼主 | 2010-11-2 14:23 | 只看该作者
在实际中我是一个电压源,是稳压的,你这个假设似乎有问题

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maychang| | 2010-11-2 14:32 | 只看该作者
7楼:
你自己说的,是“一个电压源最大输出为20V,10A”。
意思就是:输出电流不超过10A时最大输出电压20V,超过10A不保证输出电压稳定,就不是电压源了。
所以6楼的假设一点问题也没有。
当然,实际情况要复杂得多,2楼HWM已经说过了。

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9
ljgu|  楼主 | 2010-11-2 15:11 | 只看该作者
8# maychang
还是没有很明白您的意思。
如果我设置数字电源为 20V ,输出电流限制为10A。
我认为代表的是输出电压始终为20V,但是电流最大只能到10A。
我认为电压是稳定的。但是电流是变化的,从0A 一直上升到10A后稳定。
那这个电容一开始时是充满电的。电容电压稳定。
如果开通负载,电压源应该还是稳定输出电压。这个时候电容两端的电压是否会被拉下,我认为电容这个时候,被拉下放电?那电源不给电容充电吗?

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mmax| | 2010-11-2 15:22 | 只看该作者
这让我想起了以前在学校的时候
一个同学从单片机的IO口引出一个5V信号出来,他认为是5V的

所以他用这个5V推了半个板子的器件。

结果板子做出来结果可想而知。

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11
ljgu|  楼主 | 2010-11-2 15:31 | 只看该作者
10# mmax
请指教如果我错了,错在哪里?

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maychang| | 2010-11-2 15:37 | 只看该作者
9楼:
2楼HWM已经说过,电路存在分布电感。实际上,电路中的导线还有电阻。因此0.1欧电阻接入电路时,电容两端电压不到20V(否则从稳压电源到电容没有电流),但电源两端电压为20V。其差即导线电阻压降。随着电容放电,电容两端电压降低(很少一点),稳压电源输出电流增加,此时可以认为稳压电源经导线电阻与电容共同对0.1欧电阻放电。电容两端电压因对0.1欧电阻放电继续降低,直到稳压电源输出达到10A,稳压电源输出电压无法维持20V。其后稳压电源输出电压的数值视稳压电源限流特性而定。

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ljgu|  楼主 | 2010-11-2 15:56 | 只看该作者
直到稳压电源输出达到10A,稳压电源输出电压无法维持20V ;
我不明白为什么您会这么肯定稳压电源无法维持20V。如果我的数字电源有300W的,那在输出20V时,限制其电流在10A,是可以做到的啊。
请指教无法维持20V的原因。

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mmax| | 2010-11-2 16:52 | 只看该作者
欧姆定律: 20V/0.1欧姆 = 200A

这200A-10A(电源) = 190A都从电容上来吗?

电容放瞬间可以190A(瞬间到底能不能到,参看HWM的说法)

但稍微过个时间就放不出来了。你电源能输出190A吗?

如果维持不了,那就只能是负载拉低电源电压了。

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jack_shine| | 2010-11-2 16:54 | 只看该作者
路过学习~~~

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xmar| | 2010-11-2 17:44 | 只看该作者
回13楼ljgu:
我猜想你是把你的数字电源的设定参数:输出电压、限制电流,看做独立的了。其实输出电压与电源内阻关系密切。现实中没有内阻为0的电源;限制电流更是破坏了电源线性,为了电源或负载的安全,当负载电流大于某一个预先设定值时,立即切断电源输出。此时输出电压为0,不会等于20V。

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17
maychang| | 2010-11-2 18:06 | 只看该作者
13楼:
你的稳压电源可以在输出电流10A时输出20V电压,但输出电流大于20A时则不保证可以维持输出电压仍为20V。
你的负载电阻为0.1欧,如果电压是20V,那么电流将达到200A,这超出了你的电源的能力。
通常,稳压电源在输出电流超过额定值时,保护电路将起作用,降低输出电压,以保证电源不损坏。保护有多种方式,有限制电流不超过某值的,有将电源迅速关断的,也有减少输出电流的。但无论哪种,都不能保持输出电压仍为设定值。

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lyf198031| | 2010-11-2 19:24 | 只看该作者
楼主说的对

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19
panchunhu| | 2010-11-2 20:05 | 只看该作者
楼主,要注意理论和实际的区别,理论上理想电压源内阻为零,但实际上更本没这样的电压源。HWN和maychang其实说的很清楚了。

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20
yangkui| | 2010-11-2 20:33 | 只看该作者
仿真一下吧。

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