电容器串联“无过压”击穿分析

电容器串联“无过压”击穿 电容器串联“无过压”击穿分析 L}期船高 过压, 电容器串联”无过压”击穿分析 兰弋53 (空军第二航空学院基础部长春150022) 电容元件在电路中的应用十分广泛,为 满足电路中所需要的容量或耐压值,往往将 两只以上电容器串联接在一起使用.在电路 设计时,一般是脱离外接电路计算电容器组 的耐压值的,但在实际电路中.既使加在电 容器组上的电压并投超过计算的耐压值,往 往也会击穿电容.本文通过对电容器的稳压 值求得过程,.给出对同的分析. „因多只电容串联总可以等效为两只串 联,下面以两只电容器串联为倒来分析. 1.初始值为零时的电容电压稳压值 图1 两只电容器如 图1串联,开关K I-在t=O时刻接遥, ,”电源向a 充电,在=oo时, 充电完毕,此时 cI,Cz上豫态电压ucI(oo)uc?(oo)按图 中标定的电压正方向,有 UcI(oo):UI(1) Uc|(一,=UI 井满足 仉(o.)+c,c;(oo)一UI 2.初始值不为 零时的电容电压德 寿值 电路如图2, C原带有电量舢, ?44? 图2 (2) IU. I, 万同如图.此时参加分压的总电压不是U., 而是U|+U0一U.+,又由于与Uc方向 相反,所以,. ,: 摸C一毒t一若 =(U-+u.)一u.(4) 由于C:上无初始电压,所以, U.+磐 (?)一c 一,!:?!c1+Ct(5) 据垂尔藿夫第二足律,仍丽足 Uc. (oo)+Uc , (Oo)=U? 为讨论问题方便,把(4),(5)式改写 为 coo,:一 C一CC? l+Ct】+t… UcI(oo,一+ 一 +?一百干十百干?? 比较(1),(2)式与(6),(7)式,可 得 c=士=士 3.计算电容电压举例 电路如图3,已知(下转46页) 物理宴璇第16鞋第1期 柬在C位置不是截面最小的柬线?因此荧光 屏上的聚焦点也不是最细小的亮点.但是几 厂.}. 田2 焦点不能以最细小光点作为判据. 实测时,为了能准确地找到聚焦点,可 先在无外磁场条件下谓节辅和r轴偏转 电压.使=0,,一0,记下此时光斑位置. 然后如r轴偏转电压,使光斑在竖直方向移 动若干格后再逐渐加大外加纵向磁场,尉聚 焦点应在标记处. 次旋转,光斑都经过唯一的公切点,困此用 “偏转旋转法蒯电子荷质比时,寻找聚焦 0/ 圈3 参考文献 1扬舟信?陈国英编.普通韧理实验(二,电 盛学部分).高辱教育出版社,1986. 2林抒,尊镇雄.蕾通钫理实验.人民教育出 I蕞社,198Z. (1995年4月4日蝮墙j (上接44页) CI一3.U_】 一20V, G一6,U =28V c已有初始电压 U.=1OV,仉= 28V,问电容器组 能否被击穿? 田3 I. I, (1)看怨珞Tu0,?,,c的作用有 Uc.(?)玑18?6v Uc,(oo)UIt9.3v 从结论可见uq(?)<|U_,ue,(?) <|UIj,故不会有击穿. (2)若考虑,凹f的作用,则有 o.)一+U0=22v ?46? uc. =cI=6V 一】T2 因Uq>u_】.故可能击穿. 由此可见.在设计和分析电路过程中 Uo,q.(或?巩-)是不可忽视的一个主要数据. 屯使甩电容器注意事项 (1)在实际电路中发生换路时,无初始 值的电容器,在使用前可能由于其它原因而 有初始电压(电量).要将其放掉后再使用. 避免电容串联击穿+ (2)在实际电路中发生换路时.如搬动 某个开关,本身在电路上某只串联电容会有 初始值U(),所以在设计电路过程中计算 电容器组耐压值一定要把U.(qO或?uc考 虑进去,否则也可能导致串联击穿. (1995年4月15日收稿) 物理实验第l6卷第l期