[科普中国]-充电时间常数

电容器的充电时间常数，是电容的端电压达到最大值的0.63倍时所需要的时间，通常认为时间达到5倍的充电时间常数后就认为充满了。充电时间常数的大小与电路的电阻有关，按照下式计算：tc=RC，其中R是电阻；C是电容。

基本介绍电容器的充电时间常数，是电容的端电压达到最大值的0.63倍时所需要的时间。图1是电容器的充电曲线，通常认为时间达到5倍的充电时间常数后就认为充满了。

充电时间常数的大小与电路的电阻有关，按照下式计算：

其中R是电阻；C是电容。

电容器的放电过程和充电过程类似，放电曲线如图1所示。

电容滤波电路电路组成电容滤波电路的组成如图2(a)所示。它是在整流电路的基础上，在负载两端并联电解电容器，利用电容器的充放电特性达到滤波的目的。

工作原理单相整流电路输出电压为脉动直流电压，含有较大的谐波分量。为降低谐波分量，使输出电压更加平稳，需要加滤波电路。

滤除脉动直流电压中交流分量的电路称为滤波电路，利用电容器的充放电特性可实现滤波。图2(b)所示为电容滤波的原理波形图。当为第一个正半周时，二极管VD1、VD3导通，电容C被充电。因二极管导通电阻很小，充电时间常数小，电容两端的电压能跟随的上升而逐渐升高，在时刻，电容电压达到的峰值。

在以后，开始下降，电容器C通过负载电阻RL放电。由于放电时间常数很大，电容C通过负载R，缓慢放电，电容器上的电压基本保持在不变，使，四个二极管均处于反向截止状态，如图2(b)中的ab段。

负半周时，当上升到时VD2、VD4导通，电容C又被充电，如图2(b)中的bc段。

电容C如此周而复始进行充放电，负载上便得到近似如图2(b)所示的锯齿波的输出电压。

电容滤波后，输出电压变化更加平滑，谐波分量大大减小，输出电压平均值得到提高。

电容滤波电路输出直流电压的计算由图2(b)可知，整流电路加入电容滤波后，输出电压平均值得到提高。实际计算时，一般取：

半波整流电容滤波：

桥式整流电容滤波：。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学