容性負載

電路中類似電容的負載，可以使電流超前電壓降低電路功率因數(shù)

在高頻領域,是指負載虛部為負值的負載.

容性負載:和電源相比，負載電流超前負載電壓一個相位差，此時負載為容性負載(如補償電容負載)。

一般電源控制類產(chǎn)品，所給出的負載，如未加說明則是給出的是視在功率，即總容量功率;它既包括有功功率，也包括無功功率;

而一般感性負載說明中給出的往往是有功功率的大小，例如熒光燈，標注為15~40瓦的熒光燈，鎮(zhèn)流器消耗功率約為8瓦，實際在考慮用定時器，感應開關在控制它時，則要加上這8瓦;

具體不同的產(chǎn)品感性部分，即無功功率的大小，可以通過其給出的功率因數(shù)來計算。

混聯(lián)電路中，若容抗比感抗大,電路呈容性，反之為感性。

通常的用電器中并沒有純感性負載和純?nèi)菪载撦d。因為這兩種負載不做有用功。

只有在補償電路中才使用純感性負載或純?nèi)菪载撦d。又因為絕大多數(shù)負載除阻性外，多數(shù)為感性負載，因此補償?shù)臅r候多數(shù)就用電容來補償，所以，純?nèi)菪载撦d用得比純感性負載多。如電動機，變壓器等等，通常為感性負載。部分日光燈為容性負載。

舉例:

純感性負載就是一組電感。通常用來補償電路中的容性電流。

在電路中帶線圈的用電設備，其線圈部分即為純感性負載。如電動機、變壓器、電風扇、日光燈鎮(zhèn)流器等。

純感性負載的電流是不能突變(楞次定律)。感性負載應用廣泛。在電路中帶電容的用電設備，其電容部分即為純?nèi)菪载撦d。如補償電容等。

純感性負載的電流是不能突變。從理論上講:純電阻電路、純電容電路、純電感電路是不存在的。

電阻負載在作功時也會有電感、電容性負載存在。例如:導線間會存在線路間的電容，導線間和對地間存在電感，期間感性負載通常大于容性負載。電力電容在作功時也會發(fā)熱，即電阻性作功。電感亦如此。元件的阻抗是頻率的函數(shù)。在全頻率范圍內(nèi)純電阻電路、純電容電路、純電感電路是不存在的。

理論上只有可能在某一個頻率存在.實際中應該做不到。

一、 諧波:我國電網(wǎng)的頻率為50Hz，凡是高于50Hz的頻率的波都稱為諧波。諧波是以倍加形式產(chǎn)生，也就是說頻率為50的倍數(shù):100、150、200……，凡是高于50Hz的波稱為高諧波。

二、 負載:指消耗電能的裝置，把電能轉(zhuǎn)換為機械能、熱能、光能等。負載就是指用電器，例如:燈光、燈管、電爐、電機、冰箱、空調(diào)等。

三、 輕載:輕載主要是指電機所帶動的設備比較輕，沒有達到其設計的額定功率，就是實際載荷小于設計載荷。

四、 變載:變載是指電機在運行過程中，所帶動的載荷在不斷的發(fā)生變化，有時重，有時輕，反應到電機上為有時輸出的功率大，有時小。在電壓一定的情況下，電流隨負載變化而變化。例如:鍔式破碎機、各種壓力機、沖壓機床、抽油機、壓縮機、油壓機、電動衣車等。

五、 恒載:恒載也稱為固定負載，就是電機在運行過程中，負荷基本不變，電機的輸出功率和電流基本是一個恒定的值。輕載可能是恒載。

六、 超載運行:超載運行是指電機處在一種超過本身載荷能力的運行。比如說一個55KW的電機額定電流為110A，而在實際運行當中電流超過110A，就是超載運行，長期處于超載運行的設備會受到損壞，減少其使用壽命。

七、 負載率:負載率是實際工作電流與額定電流的比值。負載率=實際工作電流÷額定電流×100%

八、 電機額定功率與額定電流的關系:一般講，電機(380V)的額定電流是額定功率的2倍。

例 如:一個37KW的電機，它的額定電流大約是37*2=74A

一個100KW的電機，它的額定電流大約是100*2=200A

九、 感性負載、阻性負載:對于燈具來講，靠氣體導通發(fā)光的燈具就是感性負載，靠電阻絲發(fā)光的屬于阻性負載，感性負載如:日光燈、高壓鈉燈、汞燈、金屬鹵化物燈等。阻性負載如:碘鎢燈、白熾燈、電阻爐、烤箱、電熱水器、熱油汀等。電機也屬于感性負載。

十、 幾種常用燈光的實際工作電流:(在電網(wǎng)電壓220V情況下)

1、400W高壓鈉燈單只燈，工作電流為3.1~3.3A。

2、250W高壓鈉燈單只燈，工作電流為2.0~2.3A。

3、400W金屬鹵化物燈單只燈，工作電流為2.0~2.2A。

4、250W金屬鹵化物燈單只燈，工作電流為1.4~1.6A。

5、電感式鎮(zhèn)流器40W日光燈單只燈，工作電流為0.28~0.30A。

6、電子式鎮(zhèn)流器40W日光燈單只燈，工作電流為0.14~0.16A。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，燈光耗電除燈光本身外，鎮(zhèn)流器也消耗電能。

十一、在燈光電路中，如果全部采用電抗式鎮(zhèn)流器，裝上節(jié)電器后，電流會下降30%，但電子式日光燈電流基本無下降，線路中裝有補償裝置，電流下降也比較少。

容性負載柜

JAY-3119L

容性負載柜的測試方法，容性負載箱的工作原理和組件名細

一、主要技術指標

1、依據(jù)標準GB2099、GB15092、GB16915關于負載的要求設計制造

由于采用容性負載，具有發(fā)熱功耗小，溫度低，高壽命的特點

2、試驗負載：三相電壓、電流獨立可調(diào)

試驗電壓：100～300V可調(diào)，最大電流20A時最大試驗電壓不超過280V

電壓表顯示量程：0～300V

顯示精度：±（0.25%讀數(shù)+0.25%量程）

試驗電流：阻性1～20A可調(diào)，控制精度±0.1A

電流表顯示精度：±（0.25%讀數(shù)+0.25%量程）

負載為純?nèi)菪载撦d，采用具有防爆安全認證廠家的薄膜電容器，長壽命，高可靠

電容配置有放電電阻，自動完成放電，安全可靠

3、負載工作制：長期連續(xù)工作制

4、阻抗調(diào)節(jié)：采用空氣開關人工手動調(diào)整

調(diào)試功能：設備具有調(diào)試開關，方便負載調(diào)試

5、散熱方式：頂部出風強制循環(huán)方式

容性負載一定會影響運算放大器的性能。簡單地說，容性負載可以將放大器變?yōu)檎袷幤?。今天我們就來說說——

1.容性負載如何將放大器變?yōu)檎袷幤?/p>

2.如何處理容性負載?

放大器變振蕩器？

運算放大器固有的輸出電阻Ro與容性負載一起，構成放大器傳遞函數(shù)的另一個極點。如波特圖所示，在每個極點處，幅度斜率（負值）減小20dB/10倍。請注意各極點如何增加多達-90°的相移。我們可以從兩個角度來考察不穩(wěn)定性問題。請看對數(shù)圖上的幅度響應，當開環(huán)增益與反饋衰減之和大于1時，電路就會變得不穩(wěn)定。類似地，還可以看相位響應，在環(huán)路相移超過-180°的頻率，如果此頻率低于閉環(huán)帶寬，則運算放大器往往會發(fā)生振蕩。電壓反饋型運算放大器電路的閉環(huán)帶寬等于運算放太器的增益帶寬積（GBP，或單位增益頻率）除以電路的閉環(huán)增益（ACL）。

運算放大器電路的相位余量可以看作是使電路變得不穩(wěn)定時所需的閉環(huán)帶寬的額外相移量（即相移+相位余量=-180°)。隨著相位余量趨于0，環(huán)路相移趨于-180°，運算放大器電路便趨于不穩(wěn)定。通常而言，如果相位余量值遠小于45°，就會導致頻率響應的尖峰，以及階躍響應時的過沖或響鈴振蕩等問題。為了保持足夠的相位余量，容性負載所產(chǎn)生的極點至少應比電路的閉環(huán)帶寬高10倍。如果不是這樣，請考慮電路不穩(wěn)定的可能性。

如何處理容性負載？教你三招

首先應當確定，運算放大器能否安全地驅(qū)動自身負載。許多運算放大器數(shù)據(jù)手冊規(guī)定了“容性負載驅(qū)動能力”，另有一些則提供了關于“小信號過沖與容性負載之間關系”的典型數(shù)據(jù)。查看這些數(shù)值，可以發(fā)現(xiàn)過沖隨著負載電容增加成倍遞增。當過沖接近100%時，運算放大器便趨于不穩(wěn)定。如果可能，請讓過沖遠低于此限值。另外請注意，此圖針對特定增益而言。對于電壓反饋型運算放大器，容性負載驅(qū)動能力隨著增益的增加而提高。因此，在單位增益時能夠安全驅(qū)動100pF電容的電壓反饋型運算放大器，在增益為10時應當能夠驅(qū)動1000pF電容。

一些運算放大器數(shù)據(jù)手冊給出了開環(huán)輸出電阻（Ro)，由此可算出上述附加極點的頻率。如果附加極點的頻率(fp）比電路帶寬高出10倍，電路將保持穩(wěn)定。

如果運算放大器的數(shù)據(jù)手冊沒有說明容性負載驅(qū)動能力或開環(huán)輸出電阻，并且沒有提供過沖與容性負載的關系圖，那么為了確保穩(wěn)定性，必須假設任何負載電容均要求采取某種補償技術。有許多方法都能使標準運算放大器電路穩(wěn)定驅(qū)動容性負載，下面是其中幾種：

噪聲增益操控

這是一種在低頻應用中保持穩(wěn)定的有效方法，然而卻經(jīng)常被設計人員所忽略。其原理是提高電路的閉環(huán)增益（也稱為“噪聲增益”），而不改變信號增益，從而降低開環(huán)增益與反饋衰減之積變?yōu)?的頻率。在一些電路的運算放大器輸入端之間連接RD即可實現(xiàn)，如下圖所示。利用所給的公式可求得這些電路的“噪聲增益”。

由于穩(wěn)定性受噪聲增益而不是信號增益控制，因此上面的電路可提高穩(wěn)定性，且不會影響信號增益。只需使“噪聲帶寬”（GBP/ANOISE）比負載所產(chǎn)生的極點至少低10倍，便可確保穩(wěn)定。

這種穩(wěn)定方法有一個缺點，即折合到輸入端的電壓噪聲和輸人失調(diào)電壓進一步放大，導致輸出噪聲和失調(diào)電壓增加。將電容CD與RD串聯(lián)，可以消除增加的直流偏置電壓，但這種技術會增加噪聲，無法消除。這些電路在包含CD和不含CD兩種情況下的有效噪聲增益如圖所示。

使用時，CD應盡可能大；最小值應為10ANOISE/（2πRDGBP)，才能使“噪聲極點”至少比“噪聲帶寬”低10倍。

環(huán)外補償

這種方法是在運算放大器的輸出端與負載電容之間增加一個電阻RX，如下圖所示。該電阻顯然在反饋環(huán)路之外，但它與負載電容一起，可將一個零點引人反饋網(wǎng)絡的此傳遞函數(shù)，從而減小高頻時的環(huán)路相移。

為確保穩(wěn)定，RX值應使所增加的零點（fZ）至少比運算放大器電路的閉環(huán)帶寬低10倍。增加RX后，電路性能不會像第一種方法一樣受到影響，輸出噪聲不會增加，但相對負載而言的輸出阻抗會提高。由于RX和RL構成電阻分壓器，這可能會降低信號增益。如果RL已知且相當穩(wěn)定，則可以提高運算放大器電路的增益，以抵消該增益損失。

這種方法對于驅(qū)動傳輸線路非常有效。為了避免駐波，RL和RX的值必須等于電纜的特性阻抗（一般為50Ω或75Ω）。因此，RX是預先確定的，剩下的工作就是讓放大器的增益加倍，以便抵消電阻分壓器造成的信號損耗，這樣問題就解決了。

環(huán)內(nèi)補償

如果RL是未知的或動態(tài)變化的，則增益級的有效輸出電阻必須保持較低。這種情況下，將RX連接在整個反饋環(huán)路以內(nèi)可能有幫助，如下圖所示。采用這種配置，直流和低頻反做來自負載本身，因此從輸入端到負載的信號增益仍然不受分壓器（RX和RL）的影響。

此電路中增加的電容CF可以抵消CL所造成的極點和零點。簡單地說，CF所產(chǎn)生的零點與CL所產(chǎn)生的極點一致，同時CF所產(chǎn)生的極點與CL所產(chǎn)生的零點一致。因此，總傳遞函數(shù)和相位響應與沒有電容時完全一樣。為了確保極點和零點組合均得以抵消，必須精確求解上述方程式。另外應注意條件；如果負載阻抗相對較大，則這些條件很容易得到滿足。

如果RO未知，將難以計算。這種情況下，設計程序就變成猜謎游戲，這可以說是電路設計的噩夢。關于SPICE，有一點應當注意：運算放大器的SPICE模型并未精確模擬開環(huán)輸出電阻（RO），因此并不能完全取代補償網(wǎng)絡的經(jīng)驗設計。

還有一點必須注意：CL必須為已知且恒定的值，才能應用這種技術。許多應用中，放大器驅(qū)動非常規(guī)負載，CL可能會因負載不同而有很大差別。只有CL是閉環(huán)系統(tǒng)的一部分時，使用以上電路才是最佳選擇。

一種應用是對基準電壓進行緩沖或反相，以驅(qū)動較大的去耦電容。此時，CL為固定值，可以精確抵消極點/零點組合。這種方法的低直流輸出阻抗和低噪聲（與前兩種方法相比）非常有利。此外，基準電壓的去耦電容可能很大（經(jīng)常為若干微法），使用其它補償方法并不可行。

以上三種方法均應用于“標準”、單位增益穩(wěn)定、電壓反饋型運算放大器，每種方法各有利弊。

來源：網(wǎng)絡，如侵刪

接阻性負載、感性負載與容性負載的區(qū)別！

在電磁繼電器工作的電路中，所帶負載類型有三種：阻性負載、容性負載和感性負載，三種負載的性質(zhì)是不同的。這個三種類型的負載對環(huán)形變壓器有怎樣的影響和區(qū)別?

電磁繼電器接阻性負載、感性負載與容負載的區(qū)別

阻性負載，指線路、線圈等的電阻性消耗，以及電能轉(zhuǎn)化為機械能用于拖動負載的部分能量，都屬于純電阻負載。其特點是電流方向和電壓方向保持同相位，用于這部分的功率稱為有功功率，一般用字母P表示。

感性負載，一般指負載帶電感參數(shù)的負載，即符合電流超前電壓特性的負載。感性負載是電感特性產(chǎn)生的，比如電動機、變壓器的勵磁電流，就是繞組線圈的電感特性形成的電流，其特點是電流方向滯后于電壓方向90°。電感電流并不消耗功率，而是“占用”功率，因此稱為“無功功率”，一般用字母QL表示，是由電感線圈感抗的大小決定的。

容性負載，一般指負載帶電容特性參數(shù)的負載，即符合電壓超前電流特性的負載。容性負載和感性負載性質(zhì)相似，不同之處是電流方向超前電壓方向90°。因此，一般在電感性負載較大的場所，為了提高功率因數(shù)、減少損耗、提高設備帶負載能力，并聯(lián)適當?shù)碾娙萜饕杂脕怼暗窒彪姼袑o功功率“占用”的影響，所以出現(xiàn)了容性負載，其作用主要是用來補償電路的功率因數(shù)的，是不得已而為之的，一般用Qc表示，是由補償電容器容抗的大小決定的。

單純的感性負載與容性負載都能使繼電器的無功功率增加(無功功率會占用繼電器的容量)，功率因數(shù)降低，從而使之負載能力下降，電源利用效率降低。但由于感性負載與容性負載電流與電壓的相位關系正好相反，可以互相補償，所以在感性負載較多的情況下可以用電容器來進行功率因數(shù)的補償。