在（zài）电子（zǐ）产品中，分（fèn）压器（qì）是无（wú）源线性电路，用于提（tí）供作为其（qí）输入电压一部（bù）分的输出（chū）电压。这里，分（fèn）压是在（zài）分压器组（zǔ）件之间分配输入电（diàn）压的结果。在（zài）分压器（qì）电路中（zhōng），两个电阻串联，输入电（diàn）压通（tōng）过（guò）两个电阻给（gěi）出，输出取自两个（gè）电阻之间的连（lián）接。

根据应用特性（xìng）的区别，有不同类型的分压器电路可用（yòng），例（lì）如电阻式（shì）、电感式、低通RC滤（lǜ）波器和电容式分（fèn）压器。本文（wén）简要（yào）介绍了其中一（yī）种分压器，即电（diàn）容（róng）分压器。

电容分（fèn）压（yā）器的概（gài）念

电容分压器是一种以电（diàn）容为分压元件（jiàn）的（de）分压电（diàn）路。与电阻器（qì）类（lèi）似，电容器也可用于形成分压器电路，以便根据电容器（qì）值将电压分成电路的（de）各个部（bù）分（fèn）。与使用电阻的分压器电（diàn）路类似，电容器串联（lián）起来形成带有电压源（yuán）的分压（yā）器网络。

电容分压器工作原（yuán）理（lǐ）

电容分压器的工作原理是利用电（diàn）容分压器与电抗器产生谐振后会产生高压来实现分压，可对高压设（shè）备进行高压交（jiāo）流耐压试验（yàn）。

与电阻网络相比，电（diàn）容网络分压器更（gèng）复杂，因为（wéi）电容器是电抗（kàng）器件，所以电路中电容提供（gòng）的（de）电阻主要取决于（yú）输入信号（hào）的（de）频率。电容电阻可以用Xc表（biǎo）示，以欧姆为单位，电容器响应与电容（róng）器的电容值成正（zhèng）比，即：

XC ∝ 1/C

如（rú）果源电流的（de）频率较低（dī），则电容器的充（chōng）电时间会增加。同样（yàng），如果电流源的频（pín）率很高，那么（me）电容（róng）器的充电时间就会减少。最后，可（kě）以确定频率“F”，容抗为“Xc”，电容值为“C”，则方（fāng）程为;

XC ∝ 1/C

XC ∝ 1/f

容抗公式Xc = 1/2πfc

其中（zhōng），“Xc”是（shì）欧姆 (Ω) 内的电容器电（diàn）抗，“f”是以赫（hè）兹 (Hz) 为单位的（de）频率，“C”是电容器的电容，以法（fǎ）拉 (F) 为单（dān）位，'π' 是数字常数（shù） (3.1416)。

电容分压器电路

电容分压电路如下图所示，用于计算（suàn）电（diàn）容的分（fèn）压规则。在下面的分（fèn）压器电（diàn）路中（zhōng），两个电容器与“Vs”等电压源串联。之（zhī）后，电压（yā）源可以分为两个，一个电（diàn）源通过（guò）C1电容器，另一（yī）个电压通过C2电容器。此外，电（diàn）路中的（de）VC1表示整个C1电容器的（de）电（diàn）压，而（ér）VC2是整（zhěng）个C2电容器的电压。

因此（cǐ），组合电容可以给（gěi）出：

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2

Ceq = C1C2/C1 + 1/C2

通过源提供的（de）电（diàn）荷量Q =Ceq Vs，基本上是：

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

由（yóu）于（yú）“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”电容器（qì）的电压为Vc2，即（jí）有：

VC2 = Q2/C2

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

VC2 = Vs/(C1 + C2) x C1

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

实例演示

众所周知，电容分压（yā）器仅适用于交流和直流，但交（jiāo）流和直流（liú）的（de）公式几乎相同。因此（cǐ），下面将解释交流和直流电容分（fèn）压器电路的（de）示例问题（tí）。

1、电容（róng）式交流分压器电路示例

示例电（diàn）容式交流分压器电路图如下所示，电（diàn）压（yā）源为120V;频（pín）率为1500赫兹。电路中（zhōng）的（de）两个电容简单串联，其中（zhōng）第一（yī）个电容值VC1 3uF与电容Xc为（wéi）30ohms。第二个电（diàn）容值VC2为1uF，电容Xc为60ohms。

3uF电容的电抗（kàng）为：

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

1uF电容的（de）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

电路中的（de）电流为：I = V/XC = 120V/141Ω = 0.85mA

每个电容器（qì）上的（de）电压（yā）降为：

VC1 = I*XC1 = 0.85mA*35Ω = 29.75V

VC2 = I*XC2 = 0.85mA*106Ω = 90.01V

2、电容式直流分压器电路（lù）示例

电容式直（zhí）流（liú）分压器（qì）的电路（lù）图如下所（suǒ）示，电压（yā）源为9V，两个（gè）电（diàn）容串联，VC1为3uF，VC2为1uF。在这里，直流分压器根据V=Q/C等公（gōng）式分（fèn）离电压。如果电路的频率为（wéi）12000Hz或（huò）12kHz，则评估DC的输（shū）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

可以使用（yòng）XC= XC1+ XC2 = 4.420Ω + 13.26Ω = 17.68 Ohms来计算电（diàn）路（lù）的（de）完整容抗（kàng）。

I = V / XC = 9V / 17.68Ω = 0.50mA

每个电容器上的电（diàn）压降为：

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（diàn）容分压器公式，这时（shí）候，XCT = 1/2πfCT。

电容（róng）分压器优缺点

电容分压（yā）器（qì）的优点包括以下几个方面：

价格便宜

热量损失较少

可以在交（jiāo）流电或直流电上（shàng）工作

安装成本低

频率依赖性

具有带宽宽（kuān）、响应（yīng）速（sù）度快、稳定性好、分（fèn）压比大等优点，具有快（kuài）速脉（mò）冲（chōng）信号测量等（děng）优点

电容（róng）分压器的缺点包括（kuò）以（yǐ）下（xià）几点方面（miàn）：

笨重

工作（zuò）效率会（huì）因（yīn）过热而降（jiàng）低（dī）

一些分压器仅（jǐn）适用于交流电

电容分（fèn）压器的应用

电容分压器的应用主要（yào）包括以下几个（gè）方面的内容（róng）：

用于降（jiàng）低电压以测（cè）量高（gāo）电平电压

是快速上升的电压和（hé）脉（mò）冲测量的理（lǐ）想选择

在微（wēi）控（kòng）制器中，它用（yòng）于测（cè）量传感（gǎn）器的电阻

可用作连接（jiē）各种工作电压（yā）的逻辑（jí）电平转换器电路

用于不同的（de）电子应用，从Colpitts振荡器电路到电容式触摸屏。

广泛用于电子（zǐ）束加速（sù）器中，以评估ns(纳秒)范围内的高压o/p信号。

简单的（de）电容分压器用于测量纳秒到（dào）微秒（miǎo）范围内的高压（yā）信（xìn）号

总结

在进行高压（yā）交流耐压试验时会用到串联谐振，那么串（chuàn）联谐振中就会用到电容分压器，它与电抗器产（chǎn）生谐振后会产生高压，可对高压设备（bèi）进行高压交流耐压试验（yàn）。