電容的充電與放電電路分析

電路工作原理分析

這個(gè)電路很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)通過(guò)發(fā)光二極管來(lái)顯示電解電容的充電和放電過(guò)程。

電路中S1，R1，D1，C1，C2組成電解電容的充電電路部分。C1，C2，S2，R2，D2組成電解電容的放電電路部分。如下圖中的綠色區(qū)域部分。

充電電路分析

當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，電源通過(guò)R1，D1，向電容C1，C2充電；在開(kāi)關(guān)S1閉合瞬間，電容C1，C2中沒(méi)有電荷，其兩端電壓為零，這樣就相當(dāng)于電容正極對(duì)地短路，這個(gè)時(shí)候，流過(guò)發(fā)光二極管D1的電流最大，此時(shí)發(fā)光亮度最高。電阻R1在這起到限流作用，限制向電容的充電電流，同時(shí)也限制了發(fā)光二極管D1的亮度。電阻R1的值越大，電源接通瞬間的電流就會(huì)變小，發(fā)光二極管D1的亮度就會(huì)變小。但是，根據(jù)RC充電的特性，充電電流小了，充電時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)，這樣發(fā)光二極管D1的發(fā)光時(shí)間延長(zhǎng)了。

隨著電容慢慢的充電，電路中充電的電流越來(lái)越小，發(fā)光二極管D1就會(huì)慢慢的熄滅。

放電電路分析

當(dāng)電解電容C1，C2充滿電后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，將電容與電源脫離。然后將開(kāi)關(guān)S2閉合。開(kāi)關(guān)S2閉合后，電容開(kāi)始通過(guò)R2，D2放電，這個(gè)時(shí)候我們可以將電解電容看成是一個(gè)“電源”，電解電容的正極就是“電源”的正極，電解電容的負(fù)極就是“電源”的負(fù)極。這樣放電的過(guò)程中，發(fā)光二極管D2就會(huì)開(kāi)始點(diǎn)亮發(fā)光。

隨著電容存儲(chǔ)的電荷不斷減少，電容兩端的電壓也迅速下降，放電電流也隨之按照指數(shù)規(guī)律急劇減少，發(fā)光二極管D2的亮度也由從開(kāi)始的最亮迅速變暗并最終熄滅。電阻R2在這也起一個(gè)限流作用，電阻值R2越大，電容的放電時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮的持續(xù)時(shí)間也就越長(zhǎng)。

但是注意

電阻R1，R2并不是越大越好，如果限制的電流小于發(fā)光二極管需要的電流，發(fā)光二極管是不會(huì)被點(diǎn)亮的。

同時(shí)，根據(jù)RC充放電電路的時(shí)間常數(shù)公式（如下）可知，電容的容值越大，充電和放電的時(shí)間也越長(zhǎng)。