在电子产品中，分（fèn）压器是无源线性电（diàn）路，用于（yú）提供作（zuò）为其输入电压一部分的输出电压。这里，分（fèn）压是在分压器组件之间分（fèn）配输入电压的结（jié）果。在分压（yā）器（qì）电（diàn）路中（zhōng），两个电（diàn）阻串（chuàn）联，输入电压通过（guò）两个（gè）电阻给出，输出（chū）取自两（liǎng）个电阻之间的连接。

根（gēn）据应用特（tè）性的区别（bié），有（yǒu）不同类型（xíng）的分压（yā）器电路可用，例如电阻式、电感式、低通RC滤波器和电容式分压器。本文（wén）简要介绍了其中一种分压（yā）器，即电（diàn）容（róng）分压器。

电容（róng）分（fèn）压器的（de）概念

电（diàn）容分压器是一种以电容为分压元件的分（fèn）压电路。与电阻器类似，电容器也（yě）可用于形成分压器电路，以便根据电容器值将（jiāng）电压分成电路的各个部分。与使（shǐ）用电（diàn）阻的分压器电路类（lèi）似（sì），电容器串联（lián）起来形成带（dài）有电压源的分压器网络。

电容分压器（qì）工作原理

电容分压器的工作原理是利用（yòng）电容（róng）分压器（qì）与电抗器（qì）产（chǎn）生谐振后会产生高压来（lái）实现分（fèn）压，可（kě）对高（gāo）压设备进行（háng）高压（yā）交流耐压试验。

与电阻网络相比，电容网络（luò）分压器更复杂，因为电容器是电抗器件，所（suǒ）以电路（lù）中电容提供的电阻主要取（qǔ）决于输入信号的频率。电容（róng）电阻可以用Xc表示，以欧姆为单位（wèi），电容器（qì）响应与电（diàn）容器的电容值成正比，即：

XC ∝ 1/C

如果源电流的频（pín）率较低，则电容（róng）器的充电时间会增加（jiā）。同样，如果（guǒ）电（diàn）流（liú）源的频率很高（gāo），那（nà）么电容器的充电时间就会（huì）减少（shǎo）。最后，可以确定频（pín）率“F”，容抗（kàng）为“Xc”，电（diàn）容值为“C”，则方程为;

XC ∝ 1/C

XC ∝ 1/f

容抗公式Xc = 1/2πfc

其中，“Xc”是欧姆 (Ω) 内的电容器电抗，“f”是（shì）以赫兹 (Hz) 为（wéi）单位的频率，“C”是电容器的（de）电容，以法拉 (F) 为单位，'π' 是（shì）数字常数 (3.1416)。

电容（róng）分（fèn）压器电路

电容分压电路如（rú）下图所示（shì），用于计算电（diàn）容的分压（yā）规（guī）则。在下面的分压器电路（lù）中，两个电（diàn）容器与“Vs”等电压源串联。之后（hòu），电压（yā）源可以分为两个（gè），一个电源通（tōng）过C1电容（róng）器，另一个电压通过C2电（diàn）容器。此外，电路中的VC1表示（shì）整（zhěng）个（gè）C1电容器（qì）的电压，而（ér）VC2是整个C2电容器的电压。

因此，组合电容可以给出：

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2

Ceq = C1C2/C1 + 1/C2

通过源提供（gòng）的电荷量（liàng）Q =Ceq Vs，基本（běn）上是：

Q = (C1C2/C1 + 1/C2) VS

由（yóu）于“C1”电容器的电（diàn）压为Vc1，即有：

VC1 = Q1/ C1

VC1 = (C1C2/C1 + C2) x Vs/C1

VC1 = Vs/(C1 + C2) x C2

“C2”电（diàn）容器的电压为Vc2，即有：

VC2 = Q2/C2

VC2 = (C1C2/C1 + C2) x Vs/C2

VC2 = Vs/(C1 + C2) x C1

因此，整个（gè）电容器的（de）单个电压是相反电容的一小部分，乘以整个电（diàn）容和电压。

实例（lì）演示

众所（suǒ）周知，电容分压器（qì）仅适用（yòng）于交流（liú）和直流，但交流和直（zhí）流的公式几乎相同。因此，下面将解释交流和直流电（diàn）容分压器电路的示例问题。

1、电容式交流分压器电路示例

示（shì）例电容式交流（liú）分压器电路图如（rú）下所示，电（diàn）压源（yuán）为120V;频率为1500赫兹。电路中的两个电（diàn）容简单（dān）串联，其中第（dì）一个电容值VC1 3uF与电容（róng）Xc为（wéi）30ohms。第二个电容值VC2为1uF，电容Xc为60ohms。

3uF电容（róng）的电抗为：

XC1 = 1/2πfC1 => 1/(2*3.142*1500*3*10^-6) => 10^6/28278 => 35欧姆

1uF电（diàn）容的电抗为：

XC2 => 1/2πfC2 => 1/(2*3.142*1500*1*10^-6) = 10^6/ 9426 => 106欧姆

该电路的完全容抗为：XC= XC1+ XC2= 35Ω + 106Ω = 141Ω

电路（lù）中（zhōng）的电流为：I = V/XC = 120V/141Ω = 0.85mA

每个电容（róng）器（qì）上的电压降为：

VC1 = I*XC1 = 0.85mA*35Ω = 29.75V

VC2 = I*XC2 = 0.85mA*106Ω = 90.01V

2、电容式直流分压器（qì）电路示例

电容式（shì）直流分压器的电路图如下所示，电压源为9V，两（liǎng）个（gè）电容（róng）串（chuàn）联，VC1为3uF，VC2为1uF。在这里，直流分（fèn）压器（qì）根据（jù）V=Q/C等公式分离（lí）电压。如果电路的频率为12000Hz或12kHz，则评估DC的（de）输出电压。

3uF电容的电抗：XC1 = 1/2πfC1 = 1/(2*3.142*12000*3*10^-6) = 10^6/226224 = 4.420Ω

1uF电容电抗：XC2 = 1/2πfC2 = 1/(2*3.142*12000*1*10^-6) = 10^6/75408 = 13.26Ω

可以使（shǐ）用XC= XC1+ XC2 = 4.420Ω + 13.26Ω = 17.68 Ohms来计（jì）算电路的完整（zhěng）容抗。

I = V / XC = 9V / 17.68Ω = 0.50mA

每个电容器上的电（diàn）压降（jiàng）为：

VC1 = I*XC1 = 0.50mA*4.420Ω = 2.21V

VC2 = I*XC2 = 0.50mA*13.26Ω = 6.63V

注：CT = (C1*C2) /(C1+C2) 也可以使用（yòng）其他（tā）电容分压器（qì）公式，这时候，XCT = 1/2πfCT。

电（diàn）容分压器优缺点

电容（róng）分压器（qì）的优点包括以下几个方面（miàn）：

价格便宜

热（rè）量损失较（jiào）少（shǎo）

可以在交流电或直流电上（shàng）工作

安装成本低

频率（lǜ）依（yī）赖性

具有带宽宽（kuān）、响应速度快（kuài）、稳定性好、分（fèn）压比大等（děng）优点，具有（yǒu）快速（sù）脉冲信号测量（liàng）等优点

电容（róng）分压器的缺点（diǎn）包括（kuò）以（yǐ）下几点方面：

笨重

工作效率会因过（guò）热而降低

一些分压（yā）器仅适（shì）用于交流电

电容分压器的应用

电容（róng）分压器的应用主要包（bāo）括以下几个方面（miàn）的内容：

用（yòng）于（yú）降低（dī）电压以测量高电（diàn）平（píng）电压

是（shì）快速（sù）上升（shēng）的电压和脉冲测量的理想选择

在微控制器中，它用于测量传感（gǎn）器的（de）电（diàn）阻

可用作连接各种工作（zuò）电压的（de）逻（luó）辑电平转换器电路

用（yòng）于不同的（de）电子应（yīng）用，从Colpitts振荡器电路到电容式触摸屏（píng）。

广泛用于电子束加（jiā）速器中，以评估ns(纳秒)范围内的高压o/p信（xìn）号。

简单的电容分压器用于测量纳秒（miǎo）到微秒范围内的高压信（xìn）号

总（zǒng）结

在进行高（gāo）压交（jiāo）流耐压试验时会用到串联（lián）谐振，那么串（chuàn）联谐振中就会用到电容分压器，它与电抗器产生谐（xié）振后（hòu）会产生高压，可（kě）对高压设备（bèi）进行高压交流耐压试（shì）验。