一文详解RC充电电路计算方法

当我们拿到一个RC充电电路，如何去分析它呢？接下来我们就通过实际的例子来讲解一下，首先我们需要分析的问题点如下。

a.) 确定达到第一个RC时间常数需要的时间；

b.) 确定电路的建立时间；

c.) 确定电路的上升时间；

d.) 确定流经电阻R的峰值电流是多少；

e.) 确定在5个时间常数下，电阻R上的电压是多少；

f.) 确定在10毫秒时，流经电容C的电流是多少；

g.) C的值应该是多少才能在20毫秒内使得C上的电压达到最终电压水平；

接下来我们就一一解答上面的问题：

a) 时间常数=RC=(1k) (10u) = 10ms；

b)电路将在五个RC时间常数处达到稳定状态，因此电路的建立时间为：

5RC= (5) *(10 毫秒) = 50 毫秒;

c)实际上，电路的最大上升时间等于其建立时间。不过在实际应用中，上升时间等于从上升波形的稳态电平的10% 到 90%所经历的时间。在上升波形的10% 处，输出电平已经是输入电压的 10%。（当电容器完全充满电时，输出电平等于输入，因为此时电容的容抗非常高，接近开路，之所以说接近开路是因为电容又漏电流。） 我们可以得到电压达到10%的时间为：

电压达到90%的时间为：

电路的上升时间为：

d) 电阻R经历的峰值电流发生在电容C为零电荷时（初始上电）。当电容电压为零时，电阻R两端的电压最大，因此：

e) 电阻R在5个时间常数下的电压为：

审核编辑：汤梓红