一、开关电源的电路组成
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：
二、输入电路的原理及常见电路
1、AC输入整流滤波电路原理：
①、防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②、输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③、整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理：
①、输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②、R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
三、功率变换电路
1、MOS管的工作原理：
目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图：
3、工作原理：
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。R1和Q1中的结电容CGS、CGD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量也就越多；当Q1截止时，变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量，同时也达到了磁场复位的目的，为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。IC根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小，从而稳定了整机的输出电流和电压。C4和R6为尖峰电压吸收回路。
4、推挽式功率变换电路：
Q1和Q2将轮流导通。
5、有驱动变压器的功率变换电路：
T2为驱动变压器，T1为开关变压器，TR1为电流环。
四、输出整流滤波电路：
1、正激式整流电路：
T1为开关变压器，其初极和次极的相位同相。D1为整流二极管，D2为续流二极管，R1、C1、R2、C2为削尖峰电路。L1为续流电感，C4、L2、C5组成π型滤波器。
2、反激式整流电路：
T1为开关变压器，其初极和次极的相位相反。D1为整流二极管，R1、C1为削尖峰电路。L1为续流电感，R2为假负载，C4、L2、C5组成π型滤波器。
3、同步整流电路：
工作原理：当变压器次级上端为正时，电流经C2、R5、R6、R7使Q2导通，电路构成回路，Q2为整流管。Q1栅极由于处于反偏而截止。当变压器次级下端为正时，电流经C3、R4、R2使Q1导通，Q1为续流管。Q2栅极由于处于反偏而截止。L2为续流电感，C6、L1、C7组成π型滤波器。R1、C1、R9、C4为削尖峰电路。
五、稳压环路原理
1、反馈电路原理图：
2、工作原理：
当输出U0升高，经取样电阻R7、R8、R10、VR1分压后，U1③脚电压升高，当其超过U1②脚基准电压后U1①脚输出高电平，使Q1导通，光耦OT1发光二极管发光，光电三极管导通，UC3842①脚电位相应变低，从而改变U1⑥脚输出占空比减小，U0降低。当输出U0降低时，U1③脚电压降低，当其低过U1②脚基准电压后U1①脚输出低电平，Q1不导通，光耦OT1发光二极管不发光，光电三极管不导通，UC3842①脚电位升高，从而改变U1⑥脚输出占空比增大，U0降低。周而复始，从而使输出电压保持稳定。调节VR1可改变输出电压值。
反馈环路是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容错、漏、虚焊等，会产生自激振荡，故障现象为：波形异常，空、满载振荡，输出电压不稳定等。
六、短路保护电路
1、在输出端短路的情况下，PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路时不起作用时，只有另增设一部分电路。
2、短路保护电路通常有两种，下图是小功率短路保护电路，其原理简述如下：
当输出电路短路，输出电压消失，光耦OT1不导通，UC3842①脚电压上升至5V左右，R1与R2的分压超过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作后①脚电位消失，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，周而复始。当短路现象消失后，电路可以自动恢复成正常工作状态。
3、下图是中功率短路保护电路，其原理简述如下：
当输出短路，UC3842①脚电压上升,U1③脚电位高于②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给C1充电，当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UCC3842停止工作，输出电压为0V，周而复始，当短路消失后电路正常工作。R2、C1是充放电时间常数，阻值不对时短路保护不起作用。
4、下图是常见的限流、短路保护电路。其工作原理简述如下：
当输出电路短路或过变压器原边电流增大，R3两端电压降增大，③脚电压升高，UC3842⑥脚输出占空比逐渐增大，③脚电压超过1V时，UC3842关闭无输出。
5、下图是用电流互感器取样电流的保护电路，有着功耗小，但成本高和电路较为复杂，其工作原理简述如下：
输出电路短路或电流过大，TR1次级线圈感应的电压就越高，当UC3842③脚超过1伏，UC3842停止工作，周而复始，当短路或过载消失，电路自行恢复。
七、输出端限流保护
上图是常见的输出端限流保护电路，其工作原理简述如上图：当输出电流过大时，RS（锰铜丝）两端电压上升，U1③脚电压高于②脚基准电压，U1①脚输出高电压，Q1导通，光耦发生光电效应，UC3842①脚电压降低，输出电压降低，从而达到输出过载限流的目的。
八、输出过压保护电路的原理
输出过压保护电路的作用是：当输出电压超过设计值时，把输出电压限定在一安全值的范围内。当开关电源内部稳压环路出现故障或者由于用户操作不当引起输出过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电设备。应用最为普遍的过压保护电路有如下几种：
1、可控硅触发保护电路：
如上图，当Uo1输出升高，稳压管（Z3）击穿导通，可控硅（SCR1）的控制端得到触发电压，因此可控硅导通。Uo2电压对地短路，过流保护电路或短路保护电路就会工作，停止整个电源电路的工作。当输出过压现象排除，可控硅的控制端触发电压通过R对地泄放，可控硅恢复断开状态。
2、光电耦合保护电路：
如上图，当Uo有过压现象时，稳压管击穿导通，经光耦（OT2）R6到地产生电流流过，光电耦合器的发光二极管发光，从而使光电耦合器的光敏三极管导通。Q1基极得电导通，3842的③脚电降低，使IC关闭，停止整个电源的工作，Uo为零，周而复始。
3、输出限压保护电路：
输出限压保护电路如下图，当输出电压升高，稳压管导通光耦导通，Q1基极有驱动电压而导通，UC3842③电压升高，输出降低，稳压管不导通，UC3842③电压降低，输出电压升高。周而复始，输出电压将稳定在一范围内（取决于稳压管的稳压值）。
4、输出过压锁死电路：
图A的工作原理是，当输出电压Uo升高，稳压管导通，光耦导通，Q2基极得电导通，由于Q2的导通Q1基极电压降低也导通，Vcc电压经R1、Q1、R2使Q2始终导通，UC3842③脚始终是高电平而停止工作。在图B中，UO升高U1③脚电压升高，①脚输出高电平，由于D1、R1的存在，U1①脚始终输出高电平Q1始终导通，UC3842①脚始终是低电平而停止工作。正反馈？
九、功率因数校正电路（PFC）
1、原理示意图：
2、工作原理：
输入电压经L1、L2、L3等组成的EMI滤波器，BRG1整流一路送PFC电感，另一路经R1、R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样，用以调整控制信号的占空比，即改变Q1的导通和关断时间，稳定PFC输出电压。L4是PFC电感，它在Q1导通时储存能量，在Q1关断时施放能量。D1是启动二极管。D2是PFC整流二极管，C6、C7滤波。PFC电压一路送后级电路，另一路经R3、R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样，用以调整控制信号的占空比，稳定PFC输出电压。
十、输入过欠压保护
1、原理图：
2、工作原理：
AC输入和DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。取样电压分为两路，一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚，如取样电压高于2脚基准电压，比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。另一路经R7、R8、R9、R10分压后输入比较器6脚，如取样电压低于5脚基准电压，比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。
电容这东西到底怎么理解?
一个电源只接一个电容，如果电源中既有直流成分又有交流成分，那么电容会怎么样，电容电压会怎么样，跟电源一致吗？
我是真的不太明白电容和电感两个元件，因为电容公式比如I＝C*dU/dt，电容上电一瞬间相当于通路，用这个公式该怎么解释呢呢？还有电容两端电压不会轻易改变用公式怎么解释呢？这还是在时域上去分析，电容储能什么的作用。
我看还有用拉氏变换分析的，RC电路，电路输入电压是f（t），电路可以写微分方程求电容上的电压，分析RC滤波效果是电路传递函数g（s）的情况，g（s）的模是信号变换的幅值变换，g（s）的角度是信号的相移，这里又在这上面分析。
电容这东西真的把我搞晕了，网上一会儿在时域分析，一会儿在频域分析，有的人讲的偏向应用，有的讲的偏向理论，我要是打破砂锅问到底这怎么办？
一，关于电容概念
1，理想电容
电子电路学有4个基本物理量：电压V，磁通量φ，电流I，电量Q；而这4个物理量构成了电路的理论基础，我们平时所使用的阻、容、感器件特性均从这些基本量中推理得到。由电磁学理论可知V & φ和Q & I之间的如下关系：
- 根据麦克斯韦方程组的第三方程-法拉第定律：曲面磁通量的变化率等于感应生成电场的环流（记住：磁场跟电流是强相关的）；简单表述即：感应电场等于单位时间磁通量的变化，即： V=dφ/dt或dφ=V*dt。
- 电磁学上将：单位时间（t）内通过导体任一横截面的电量（q）叫做电流强度（I），即I=dq/dt；或dq=i*dt。
如上图所示，4个基本物理量两两构成了一副4象限关系图，对应4种基本电路元件：电阻器，电容器，电感器以及忆阻器。我们就该问题只来看电容：
电容器：C=dQ/dV，是指将电能储存在电场中的被动电子元件，是一个储存电场能量（
静电场能）的容器；电容单位是F，1F表示：在该元件两端变化1C的电量，将导致产生1V的电压变化。
——同样对于电容器来说，电容量也是Q（电量变化量）相对于V（电压变化量）的曲线斜率（所以有些电容器对电压值很敏感，随着外加电压的增加而电容值有巨大的变化）。
所以，电容是：由两个导体构成，任何两个导体之间都有一定的电容量，其本质是对两个导体在一定电压下存储电荷能力的度量；在一定电压下，能够存储的电荷越多，则这对导体的电容量就越大。
——只要是两个不短路的导体，且加电压后会有电荷积累，那么它们之间就会有电容；一定要记住这个条件，后面不同电容的出现方式会超出想象，这是唯一遵循的准则。后续在“
电容器原理” 以及“信号完整性基础专题”中详细讲解。
——C=ε0*εr*A/d，C：电容量；ε0：
真空介电常数；εr：相对介电常数；A：电极面积；d：电极距离。
2，理想电容器
电容器是一种储能元件，将能量以静电场能（电场能量）的形式进行储存。理想电容器两端电压不能突变，我们同样通过两种电压模式来看电容器的特性：直流电压和交流电压；
- 在电容器两端加直流电压（中间串有电阻R）时：
- 上电瞬间，电容器在电路中呈现低阻抗状态，对电容器进行快速（大电流）充电，电容器两端等效于短路；
随后电容器两端电压
非线性（指数曲线）增加，RC充电时间常数为
= R*C；
——RC充电时间常数时电容器两端电压达到0.63倍外加电压。
- 电容器两端电压等于外加直流电压（理论上电容器两端电压永远小于外加直流电压，即永远充不满），此时流经电容器的电流为0，电容器等效于开路；
- 此时电源释放的电能，以静电场能的形式（电容器两端增加电荷）储存在电容里。
- 在电容器两端加交流电压，电流相位超前电压相位90°。
电容器阻抗Xc=1/j
c；通过电容器阻抗的计算，我们知道电容器阻抗与电容器容值及信号频率成反比，从而直观的得到电容器实际应用：大电容器用于“隔直通交”，而小电容器用于“通高阻低”。
二，关于电容原理
一个理想电容器的频响特性图如下图所示，其阻抗为Z(jω) = 1/jωC = -j/ωC，所以我们可以看到：
- 电容器阻抗的幅度| Z(jω)| = 1/ωc，其随频率线性减小，斜率为-20dB/10倍频（对数坐标）；
- 电容器的相角在所有频率上都是-90°（相角的定义，虚数轴是怎么转的呀，不要忘记了哦~）。
当然电容器同电阻器一样，并非只是理想的电容特性，而是由电容、寄生电阻和寄生电感所组合而成的；而且不同类型电容器的特性不一样，举个栗子：铝/钽电解电容的容量大（10uF级~10000uF级别）可以作为储能时使用，陶瓷电容的电容量相对较小（pF级别~百uF级别），但是寄生电阻（ESR）非常小，可以用于抑制EMI辐射。
但究其本质，电容器都可以看作由电介质隔开的一堆平行板，如下图所示；
电介质中的损耗（极化和电阻性损耗）用并联电阻Rdiel表示；
——这个电阻值非常大，在电容器中表现为漏电流，可以在电容器模型中忽略。
平行板上的寄生电阻用Rplate表示；
——平行板金属材料的寄生电阻，非常小，对于小型陶瓷电容器来说，其值可以忽略；所以我们在陶瓷电容器的spec上，通常看不到ESR这个参数。
电容器引线上具有一定的寄生电感和电容，分别用：Llead和Clead表示；
——这些寄生电感和电容的大小取决于引线的结构，Clead一般比理想电容C要小得多，因此可以忽略。
- 因此电容器的等效电路由C、Llead和Rplate的串联构成，其中Rplate称为等效串接电阻或ESR，因此Rplate也就是Rs（ESR或Rs并非一直不变，而是随频率变化的，下面会详细介绍）。
如下图所示，可以得到电容器等效电路模型的阻抗Z(jω) = 1/jωC + Rs + jωL = (1+jωC*Rs-ω²C*L)/ jωC。从该公式我们可以得到1个极点（分母为0的点：ω=0），2个零点（分子为0的点，忽略电阻的影响，零点 为：1/(2π√LC)，电容器随频率增加的过程如下所示：
直流时电路表现为开路；
——电感Lead为短路，电容C为开路，所以它们串联后表现为开路状态。
- 随着频率升高，容抗在模型中占据主要作用（极点的作用），所以以-20dB/10倍频的速率随频率线性减小，电容器的电路模型表现为容性（相角为接近-90°）；
直到频率增加到f0= 1/2π*
时电容的容抗与电感的感抗相等（阻抗值相等，符号相反，所以相互抵消），此时电路上的总阻抗为Rs（ESR）；此时电容器的电路模型表现为阻性（相角为0°）；
——f0称为自谐振频率点。
频率继续更加，此时感抗在电容电路模型中占据主要作用，阻抗幅值随着频率的升高以+20dB/10倍频的速率增加；电容器的电容模型表现为感性（相角为接近+90°）。
——我们如何去判断一个电路是容性、阻性还是感性，主要取决于电路中电压对于电流的相位关系，即阻抗相角：如果相角是0°，那么就是阻性的，如果相角<0°，那么就是容性的（-90°是纯电容），如果相角>0°则是感性的（90°是纯电感）；相角体现了容性、阻性和感性之间占阻抗的比例关系。同学们需要仔细品一品~
- 对于很多应用来说，举个栗子：电源滤波需要考虑的是电容器的低阻抗来旁路噪声电流，那么最优频点必然是在电容器的自谐振频率点f0附近；但是电容器在不同阶段呈现了不同的特性：容性、阻性、感性，电流噪声频率比电容器的谐振点f0高行不行？或则说，电容器是否只能滤除自谐振频率f0以下的噪声呢？
——个人认为电容器呈现的是容性或则感性对滤波没有影响，即噪声频率可以高于f0也可以有良好的滤波；对于常用的器件电源滤波/去耦应用来说，我们需要的电容器是在该频率下对电源电流波动（噪声）的响应速度，即此时电容器的阻抗大小，而不是该阻抗的属性。
如下右图为相同材料、封装，不同容值电容器的二阶阻抗-频率特性图，我们定性分析如下：
电容器容值的越小，低频段阻抗越大；
——根据电容器阻抗计算公式：Z = RE + jω *(Llead- 1/ω²C) ≈1/jωC，在相同信号频率下（ω相等），C越大阻抗越小（在低频段电容特性占主导作用）。
电容器容值的越小，自谐振频率越大；
——自谐振频率点f0 = 1/(2π*
)，假设同材料、封装的电容器Llead值相同：那么C越大，自谐振频率点f0就越小；而且C与f0的关系可以通过公式计算，例如C增大10倍（如上图：0.1uF和0.01uF），那么自谐振频率点f0就相差
= 3.16倍。
不同容值的电容器，自谐振频点右侧（高频段）曲线重叠；
——如上分析，自谐振频率点后，电容器呈现电感特性：Z = RE + jω *(Llead -1/ω²C)≈jωLlead，其阻抗曲线斜率取决于寄生电感Llead的大小，而相同材料、封装的电容器寄生电感值非常接近，而呈现在电容器阻抗曲线图中，就是自谐振频率点右侧的阻抗曲线相同。
- 电容器容值的越小，Rs（ESR）呈上升趋势；
——电容器的ESR取决于电容器本身的材料、结构及封装，也同电容的工作频率有关（参考下节“电容器参数”）。
寄生电阻和寄生电感与电容器本身的器件结构、封装、尺寸等影响很大，为减小寄生电阻、电感，最好使用小封装、贴片的电容器。不同的电容器有不同的阻抗-频率特性曲线，在实际应用中，我们需要根据不同的硬件设计应用，选择不同容值、材料、封装的电容器，达到最合适的效果。
三，电容器特性
1，电容
我们已初步了解了电容的概念，即：电容是由两个导体构成，其本质是对两个导体在一定电压下存储电荷能力的度量。任何两个导体之间都有一定的电容量，电容量C可以简化定义为：储存在单个导体上电荷量（Q）与导体之间电压（V）的比值，C = Q/V。
——如果两个导体之间没有直流路径（电位不相等），那么它们之间就有电容，其阻抗会随频率的升高而降低，在高频时阻抗非常低；（任何导体包括：走线、平面及其它导体）。
如下图所示，从电容量的定义分析：在一定的电压下，能够存储的电荷数量越多，则这对导体（电容器）的电容量越大。虽然从电容量的定义中表述了电荷量和电压的关系，但这对导体（电容器）的电容量与外部施加的电压并无关系；电容量取决于这对导体的几何结构和导体之间（电场穿过的）介质材料属性：与电容器极板的有效面积、绝缘介质的介电常数成正比，与极板之间的距离成反比：
C = ε0*εr * A/d。
ε0：介质在真空状态下的介电常数( =8.85×10-12 F/M )；
εr：相对介电常数；
A：电极面积（m²）；
d：介质厚度（m）。
如上图所示，对于理想电容器来说，两个导体之间是没有直流通路的，只有当导体之间有电压变化时才可能有电流（位移电流）流经电容器：I = ΔQ/ Δt = C*dV/dt；在给定导体间电压变化率时，电容是：对相同变化率下导体之间形成电流大小的度量。
——我们需要理解：电容电流并非真实通过电容器本身的传导电流，即：并非真正有载流子（电子或空穴）从电容器的高电平端导体通过电容器流到低电平端导体，该电流是位移电流。这么一看，位移电流似乎是为了方便理解电容电流而想象出来的概念，但实际上位移电流是真实存在的，虽然没有自由电子通过，但同其它电流一样会在周围产生的电磁场。关于传导电流和位移电流的概念，有兴趣的同学可以自行学习。
2，介电常数
ε0是真空状态下介电常数也称为真空电容率或电常数（电磁学物理常数），在库伦定律（F = k*(q1*q2)/r²，k =1/(4πε0)）中引入，是体现真空中两个电荷相互作用力的一个常数。同时由麦克斯韦方程组推出：ε0*μ0 = 1/C²，即真空光速C =
（后续《信号完整性基础》章节有详细推导）或ε0 = 1/(C²*μ0)，其中μ0为真空磁导率（后续《电感器原理》章节讲解）。
那么相对介电常数εr又是什么呢？
既然是相对介电常数，则说明是相对于真空介电常数的，是一个相对量，而且介电常数值>1（真空介电常数是最小的）。相对介电常数表征了介质材料极化强弱的物理参数，体现了导体间的绝缘材料引起电容量增加的材料特性；相对介电常数同时也表征了材料的贮电能力，也被称为相对电容率。这些表述相对难于理解：什么是材料的极化？为什么能引起电容量的增加呢？下面再扩展开来：
任何物质/材料在电场中都会被极化：如下图电容模型所示（此为极化示意图，对于绝缘材料，其正负电荷只能在很小范围内偏移（只在原子周围兜兜转转），并不能自由移动），极板间的材料便处于电场中，本来是中性的材料，由于外电场力的作用，形成电偶极子：材料内部出现了感应电场，破坏了原来的电中性状态，这种现象就是极化（我打赌，要看三遍以上才能看懂~）。
——绝缘材料由电子（负电）和原子核（正电）所组成，只要在外部加电场，材料必然会被极化，其极化程度取决于材料本身的特性，同时极化电场强度与外加电场成正比；假如中间介质为金属导体，那么理论上来说其会被完全极化（将外加电场完全抵消），因此金属导体的相对介电常数r理论上来说是无穷大。
- 我们来举个栗子（这个栗子有点重~），假设在电容器两端施加一定外加电压下：
1, 若在真空状态（无介质材料），其电场强度为E0；
2, 有介质材料时，外加电场强度为：E；材料极化电场强度为：E’；
——材料极化电场强度与外加电场强度相反，实际作用于导体之间的电场强度为：E - E’，相当于作用于导体之间的实际电场被削弱。
3, 我们可得到在相同外加电压下的电场强度关系为：E - E’ = E0；即有介质材料时的导体电量Q = 材料极化电量Q’ + 真空状态电量导体电量Q0；所以根据C = Q/V，电容量会增加。
——有介质材料的电场强度如果要与真空介质电场强度一样，则导体两极需要更多的电荷，即相同电压V下可以储存更多的电量Q（因为有部分电压V被内电场给抵消了）。
——这部分关于材料“极化”的内容是电容器之所以能成为电容器的核心，没理解的话，可以多看两遍，然后再思考一下。
4. 相对介电常数εr表征了有介质材料包围相对真空状态的电容量增量比例：εr =C/C0 = Q/Q0。
如下图为常见物质/材料的相对介电常数，我们可以看到空气的相对介电常数为1（只是非常接近于1），所以一般情况下可以参考与空气的对比测试，来测定不同物质的相对介电常数。从原理上来说，相对介电常数越大，我们就能制造出更大容量/体积比的电容器，但在实际应用中，还会受到很多因素的限制，相对介电常数大小只是需要考虑的其中一方面。具体下一章节《电容器分类》中再分析。
编辑于 2022-11-10 08:39・IP 属地浙江
题主不是被电容电感搞晕，是被分析方法搞晕了，没搞明白各种分析方法的意图。
为啥我们能很容易接受电阻
？无非就是这个表达式可以直接得到一个常数来代替电阻的I-V关系。分析电路中的元器件时关注的不就是I-V关系嘛，那电容的I-V关系
和电感的I-V关系
也没啥不好接受的，也就是包含了一个时间参数而已。
时域分析关注的是瞬时下系统输出与输入的关系，因为是瞬时状态，所以表达式里往往包含时间参量t。对于电路来说，关注的是V-t或者I-t与时间的关系。对于纯电阻电路，因为I-V关系是一个常数，所以表达式很简单；而对于电容电感来说，I-V关系是个微分表达式，看起来吓人，而且电路一复杂起来，解微分方程组可以解到天荒地老。
而频域分析，则是关注特定频率下系统输出与输入的关系，关注稳态，而不是某个瞬间，所以表达式里不含时间了（当然我们在分析时不变系统）。频域分析时，一般把信号分解成正弦级数，正余弦函数比较有意思，对它积分或者微分，得到的还是正余弦函数。也就是说一个正弦电压信号经过纯电抗以后，其电流是一个余弦信号。既然电压电流的形状没有改变，只是振幅和相位发生了变化，那是不是可以按照欧姆定律，定义一个特定频率下的“电阻”？所以就有了容抗感抗这样的阻抗，方便我们直接用欧姆定律计算特定频率下的I-V关系，有
和
。为啥带
？因为这个“电阻”跟频率有关。为啥带j？因为这个“电阻”不是真正的电阻，电压电流有相位差，它不会消耗能量，只是为了方便我们做代数运算，把它当成了“电阻”。
你看，本来时域要解微分方程，现在频域下只需要代数运算，学渣狂喜。再加上工程上分析的系统大多是线性时不变系统，所以只需要把时域信号进行傅里叶分解，把每一个频率分量带入频域分析得到输出，再线性叠加成时域的输出表达式，这下不用解微分方程组也可以得到时域输出的表达式了，是不是很方便。
现在再来看看题主的三个小问题。
所谓直流成分，就是 \frac{dU}{dt}=0 或者 \frac{dI}{dt}=0 嘛，带入得到 I_{C}(t)=0 和 U_{L}(t)=0 ，这不就是说直流电压无法通过电容，直流电流在电感上不产生压降嘛。
而上电的瞬间，通常认为 \frac{dU}{dt}=\infty 或者 \frac{dI}{dt}=\infty ，信号变化率无穷大，通常意味着信号包含的频率分量无穷大，所以 j\omega 无穷大，所以电容的容抗为0，电感的感抗为无穷大。
至于电容两端电压不能突变，电感电流不能突变，把I-V关系对时间积分就明白了嘛，积分区间无穷小的时候，电压或者电流的变化量也无穷小啊，所谓不能突变嘛。
