容性负载

电路中类似电容的负载，可以使电流超前电压降低电路功率因数

在高频领域,是指负载虚部为负值的负载.

容性负载:和电源相比，负载电流超前负载电压一个相位差，此时负载为容性负载(如补偿电容负载)。

一般电源控制类产品，所给出的负载，如未加说明则是给出的是视在功率，即总容量功率;它既包括有功功率，也包括无功功率;

而一般感性负载说明中给出的往往是有功功率的大小，例如荧光灯，标注为15~40瓦的荧光灯，镇流器消耗功率约为8瓦，实际在考虑用定时器，感应开关在控制它时，则要加上这8瓦;

具体不同的产品感性部分，即无功功率的大小，可以通过其给出的功率因数来计算。

混联电路中，若容抗比感抗大,电路呈容性，反之为感性。

通常的用电器中并没有纯感性负载和纯容性负载。因为这两种负载不做有用功。

只有在补偿电路中才使用纯感性负载或纯容性负载。又因为绝大多数负载除阻性外，多数为感性负载，因此补偿的时候多数就用电容来补偿，所以，纯容性负载用得比纯感性负载多。如电动机，变压器等等，通常为感性负载。部分日光灯为容性负载。

举例:

纯感性负载就是一组电感。通常用来补偿电路中的容性电流。

在电路中带线圈的用电设备，其线圈部分即为纯感性负载。如电动机、变压器、电风扇、日光灯镇流器等。

纯感性负载的电流是不能突变(楞次定律)。感性负载应用广泛。在电路中带电容的用电设备，其电容部分即为纯容性负载。如补偿电容等。

纯感性负载的电流是不能突变。从理论上讲:纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。

电阻负载在作功时也会有电感、电容性负载存在。例如:导线间会存在线路间的电容，导线间和对地间存在电感，期间感性负载通常大于容性负载。电力电容在作功时也会发热，即电阻性作功。电感亦如此。元件的阻抗是频率的函数。在全频率范围内纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。

理论上只有可能在某一个频率存在.实际中应该做不到。

一、 谐波:我国电网的频率为50Hz，凡是高于50Hz的频率的波都称为谐波。谐波是以倍加形式产生，也就是说频率为50的倍数:100、150、200……，凡是高于50Hz的波称为高谐波。

二、 负载:指消耗电能的装置，把电能转换为机械能、热能、光能等。负载就是指用电器，例如:灯光、灯管、电炉、电机、冰箱、空调等。

三、 轻载:轻载主要是指电机所带动的设备比较轻，没有达到其设计的额定功率，就是实际载荷小于设计载荷。

四、 变载:变载是指电机在运行过程中，所带动的载荷在不断的发生变化，有时重，有时轻，反应到电机上为有时输出的功率大，有时小。在电压一定的情况下，电流随负载变化而变化。例如:锷式破碎机、各种压力机、冲压机床、抽油机、压缩机、油压机、电动衣车等。

五、 恒载:恒载也称为固定负载，就是电机在运行过程中，负荷基本不变，电机的输出功率和电流基本是一个恒定的值。轻载可能是恒载。

六、 超载运行:超载运行是指电机处在一种超过本身载荷能力的运行。比如说一个55KW的电机额定电流为110A，而在实际运行当中电流超过110A，就是超载运行，长期处于超载运行的设备会受到损坏，减少其使用寿命。

七、 负载率:负载率是实际工作电流与额定电流的比值。负载率=实际工作电流÷额定电流×100%

八、 电机额定功率与额定电流的关系:一般讲，电机(380V)的额定电流是额定功率的2倍。

例 如:一个37KW的电机，它的额定电流大约是37*2=74A

一个100KW的电机，它的额定电流大约是100*2=200A

九、 感性负载、阻性负载:对于灯具来讲，靠气体导通发光的灯具就是感性负载，靠电阻丝发光的属于阻性负载，感性负载如:日光灯、高压钠灯、汞灯、金属卤化物灯等。阻性负载如:碘钨灯、白炽灯、电阻炉、烤箱、电热水器、热油汀等。电机也属于感性负载。

十、 几种常用灯光的实际工作电流:(在电网电压220V情况下)

1、400W高压钠灯单只灯，工作电流为3.1~3.3A。

2、250W高压钠灯单只灯，工作电流为2.0~2.3A。

3、400W金属卤化物灯单只灯，工作电流为2.0~2.2A。

4、250W金属卤化物灯单只灯，工作电流为1.4~1.6A。

5、电感式镇流器40W日光灯单只灯，工作电流为0.28~0.30A。

6、电子式镇流器40W日光灯单只灯，工作电流为0.14~0.16A。

根据以上数据可知，灯光耗电除灯光本身外，镇流器也消耗电能。

十一、在灯光电路中，如果全部采用电抗式镇流器，装上节电器后，电流会下降30%，但电子式日光灯电流基本无下降，线路中装有补偿装置，电流下降也比较少。

容性负载柜

JAY-3119L

容性负载柜的测试方法，容性负载箱的工作原理和组件名细

一、主要技术指标

1、依据标准GB2099、GB15092、GB16915关于负载的要求设计制造

由于采用容性负载，具有发热功耗小，温度低，高寿命的特点

2、试验负载：三相电压、电流独立可调

试验电压：100～300V可调，最大电流20A时最大试验电压不超过280V

电压表显示量程：0～300V

显示精度：±（0.25%读数+0.25%量程）

试验电流：阻性1～20A可调，控制精度±0.1A

电流表显示精度：±（0.25%读数+0.25%量程）

负载为纯容性负载，采用具有防爆安全认证厂家的薄膜电容器，长寿命，高可靠

电容配置有放电电阻，自动完成放电，安全可靠

3、负载工作制：长期连续工作制

4、阻抗调节：采用空气开关人工手动调整

调试功能：设备具有调试开关，方便负载调试

5、散热方式：顶部出风强制循环方式

容性负载一定会影响运算放大器的性能。简单地说，容性负载可以将放大器变为振荡器。今天我们就来说说——

1.容性负载如何将放大器变为振荡器

2.如何处理容性负载?

放大器变振荡器？

运算放大器固有的输出电阻Ro与容性负载一起，构成放大器传递函数的另一个极点。如波特图所示，在每个极点处，幅度斜率（负值）减小20dB/10倍。请注意各极点如何增加多达-90°的相移。我们可以从两个角度来考察不稳定性问题。请看对数图上的幅度响应，当开环增益与反馈衰减之和大于1时，电路就会变得不稳定。类似地，还可以看相位响应，在环路相移超过-180°的频率，如果此频率低于闭环带宽，则运算放大器往往会发生振荡。电压反馈型运算放大器电路的闭环带宽等于运算放太器的增益带宽积（GBP，或单位增益频率）除以电路的闭环增益（ACL）。

运算放大器电路的相位余量可以看作是使电路变得不稳定时所需的闭环带宽的额外相移量（即相移+相位余量=-180°)。随着相位余量趋于0，环路相移趋于-180°，运算放大器电路便趋于不稳定。通常而言，如果相位余量值远小于45°，就会导致频率响应的尖峰，以及阶跃响应时的过冲或响铃振荡等问题。为了保持足够的相位余量，容性负载所产生的极点至少应比电路的闭环带宽高10倍。如果不是这样，请考虑电路不稳定的可能性。

如何处理容性负载？教你三招

首先应当确定，运算放大器能否安全地驱动自身负载。许多运算放大器数据手册规定了“容性负载驱动能力”，另有一些则提供了关于“小信号过冲与容性负载之间关系”的典型数据。查看这些数值，可以发现过冲随着负载电容增加成倍递增。当过冲接近100%时，运算放大器便趋于不稳定。如果可能，请让过冲远低于此限值。另外请注意，此图针对特定增益而言。对于电压反馈型运算放大器，容性负载驱动能力随着增益的增加而提高。因此，在单位增益时能够安全驱动100pF电容的电压反馈型运算放大器，在增益为10时应当能够驱动1000pF电容。

一些运算放大器数据手册给出了开环输出电阻（Ro)，由此可算出上述附加极点的频率。如果附加极点的频率(fp）比电路带宽高出10倍，电路将保持稳定。

如果运算放大器的数据手册没有说明容性负载驱动能力或开环输出电阻，并且没有提供过冲与容性负载的关系图，那么为了确保稳定性，必须假设任何负载电容均要求采取某种补偿技术。有许多方法都能使标准运算放大器电路稳定驱动容性负载，下面是其中几种：

噪声增益操控

这是一种在低频应用中保持稳定的有效方法，然而却经常被设计人员所忽略。其原理是提高电路的闭环增益（也称为“噪声增益”），而不改变信号增益，从而降低开环增益与反馈衰减之积变为1的频率。在一些电路的运算放大器输入端之间连接RD即可实现，如下图所示。利用所给的公式可求得这些电路的“噪声增益”。

由于稳定性受噪声增益而不是信号增益控制，因此上面的电路可提高稳定性，且不会影响信号增益。只需使“噪声带宽”（GBP/ANOISE）比负载所产生的极点至少低10倍，便可确保稳定。

这种稳定方法有一个缺点，即折合到输入端的电压噪声和输人失调电压进一步放大，导致输出噪声和失调电压增加。将电容CD与RD串联，可以消除增加的直流偏置电压，但这种技术会增加噪声，无法消除。这些电路在包含CD和不含CD两种情况下的有效噪声增益如图所示。

使用时，CD应尽可能大；最小值应为10ANOISE/（2πRDGBP)，才能使“噪声极点”至少比“噪声带宽”低10倍。

环外补偿

这种方法是在运算放大器的输出端与负载电容之间增加一个电阻RX，如下图所示。该电阻显然在反馈环路之外，但它与负载电容一起，可将一个零点引人反馈网络的此传递函数，从而减小高频时的环路相移。

为确保稳定，RX值应使所增加的零点（fZ）至少比运算放大器电路的闭环带宽低10倍。增加RX后，电路性能不会像第一种方法一样受到影响，输出噪声不会增加，但相对负载而言的输出阻抗会提高。由于RX和RL构成电阻分压器，这可能会降低信号增益。如果RL已知且相当稳定，则可以提高运算放大器电路的增益，以抵消该增益损失。

这种方法对于驱动传输线路非常有效。为了避免驻波，RL和RX的值必须等于电缆的特性阻抗（一般为50Ω或75Ω）。因此，RX是预先确定的，剩下的工作就是让放大器的增益加倍，以便抵消电阻分压器造成的信号损耗，这样问题就解决了。

环内补偿

如果RL是未知的或动态变化的，则增益级的有效输出电阻必须保持较低。这种情况下，将RX连接在整个反馈环路以内可能有帮助，如下图所示。采用这种配置，直流和低频反做来自负载本身，因此从输入端到负载的信号增益仍然不受分压器（RX和RL）的影响。

此电路中增加的电容CF可以抵消CL所造成的极点和零点。简单地说，CF所产生的零点与CL所产生的极点一致，同时CF所产生的极点与CL所产生的零点一致。因此，总传递函数和相位响应与没有电容时完全一样。为了确保极点和零点组合均得以抵消，必须精确求解上述方程式。另外应注意条件；如果负载阻抗相对较大，则这些条件很容易得到满足。

如果RO未知，将难以计算。这种情况下，设计程序就变成猜谜游戏，这可以说是电路设计的噩梦。关于SPICE，有一点应当注意：运算放大器的SPICE模型并未精确模拟开环输出电阻（RO），因此并不能完全取代补偿网络的经验设计。

还有一点必须注意：CL必须为已知且恒定的值，才能应用这种技术。许多应用中，放大器驱动非常规负载，CL可能会因负载不同而有很大差别。只有CL是闭环系统的一部分时，使用以上电路才是最佳选择。

一种应用是对基准电压进行缓冲或反相，以驱动较大的去耦电容。此时，CL为固定值，可以精确抵消极点/零点组合。这种方法的低直流输出阻抗和低噪声（与前两种方法相比）非常有利。此外，基准电压的去耦电容可能很大（经常为若干微法），使用其它补偿方法并不可行。

以上三种方法均应用于“标准”、单位增益稳定、电压反馈型运算放大器，每种方法各有利弊。

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接阻性负载、感性负载与容性负载的区别！

在电磁继电器工作的电路中，所带负载类型有三种：阻性负载、容性负载和感性负载，三种负载的性质是不同的。这个三种类型的负载对环形变压器有怎样的影响和区别?

电磁继电器接阻性负载、感性负载与容负载的区别

阻性负载，指线路、线圈等的电阻性消耗，以及电能转化为机械能用于拖动负载的部分能量，都属于纯电阻负载。其特点是电流方向和电压方向保持同相位，用于这部分的功率称为有功功率，一般用字母P表示。

感性负载，一般指负载带电感参数的负载，即符合电流超前电压特性的负载。感性负载是电感特性产生的，比如电动机、变压器的励磁电流，就是绕组线圈的电感特性形成的电流，其特点是电流方向滞后于电压方向90°。电感电流并不消耗功率，而是“占用”功率，因此称为“无功功率”，一般用字母QL表示，是由电感线圈感抗的大小决定的。

容性负载，一般指负载带电容特性参数的负载，即符合电压超前电流特性的负载。容性负载和感性负载性质相似，不同之处是电流方向超前电压方向90°。因此，一般在电感性负载较大的场所，为了提高功率因数、减少损耗、提高设备带负载能力，并联适当的电容器以用来“抵消”电感对无功功率“占用”的影响，所以出现了容性负载，其作用主要是用来补偿电路的功率因数的，是不得已而为之的，一般用Qc表示，是由补偿电容器容抗的大小决定的。

单纯的感性负载与容性负载都能使继电器的无功功率增加(无功功率会占用继电器的容量)，功率因数降低，从而使之负载能力下降，电源利用效率降低。但由于感性负载与容性负载电流与电压的相位关系正好相反，可以互相补偿，所以在感性负载较多的情况下可以用电容器来进行功率因数的补偿。