コンデンサの充電時間を計算する

RC回路は指数曲線で電源電圧へ充電します。時定数τが速さを決めます。

このガイドで使う道具

やりたいこと

電源投入遅延・チャタリング除去・タイマ回路は全てRC曲線を使います。電圧は1τで63.2%、3τで95%、5τ(99.3%)で「充電完了」とみなします。「入力がHighと読むまでの時間」はτで答えられます。

抵抗と容量

RとCを入力すればτ=R×Cが出て、指定時刻の充電率か目標%への到達時間を問えます。放電は同じ曲線の下降側です。

具体例

1kΩ×100µFならτ=0.1秒・5τ=0.5秒。0.1秒で63.2%、0.3秒で約95%です。10msの遅延にはR×C=0.01、例えば10kΩと1µFです。

対応範囲

理想部品のみで、電解の漏れ電流・ESR・負荷の影響で実際の曲線はずれます。精密なタイミングにはコンパレータと実測を使ってください。