电容的充电与放电电路分析

电路工作原理分析

这个电路很简单，就是一个通过发光二极管来显示电解电容的充电和放电过程。

电路中S1，R1，D1，C1，C2组成电解电容的充电电路部分。C1，C2，S2，R2，D2组成电解电容的放电电路部分。如下图中的绿色区域部分。

充电电路分析

当开关S1闭合，电源通过R1，D1，向电容C1，C2充电；在开关S1闭合瞬间，电容C1，C2中没有电荷，其两端电压为零，这样就相当于电容正极对地短路，这个时候，流过发光二极管D1的电流最大，此时发光亮度最高。电阻R1在这起到限流作用，限制向电容的充电电流，同时也限制了发光二极管D1的亮度。电阻R1的值越大，电源接通瞬间的电流就会变小，发光二极管D1的亮度就会变小。但是，根据RC充电的特性，充电电流小了，充电时间就会越长，这样发光二极管D1的发光时间延长了。

随着电容慢慢的充电，电路中充电的电流越来越小，发光二极管D1就会慢慢的熄灭。

放电电路分析

当电解电容C1，C2充满电后，断开开关S1，将电容与电源脱离。然后将开关S2闭合。开关S2闭合后，电容开始通过R2，D2放电，这个时候我们可以将电解电容看成是一个“电源”，电解电容的正极就是“电源”的正极，电解电容的负极就是“电源”的负极。这样放电的过程中，发光二极管D2就会开始点亮发光。

随着电容存储的电荷不断减少，电容两端的电压也迅速下降，放电电流也随之按照指数规律急剧减少，发光二极管D2的亮度也由从开始的最亮迅速变暗并最终熄灭。电阻R2在这也起一个限流作用，电阻值R2越大，电容的放电时间越长，发光二极管点亮的持续时间也就越长。

但是注意

电阻R1，R2并不是越大越好，如果限制的电流小于发光二极管需要的电流，发光二极管是不会被点亮的。

同时，根据RC充放电电路的时间常数公式（如下）可知，电容的容值越大，充电和放电的时间也越长。