電阻電容降壓電路

1、將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流的常規(guī)方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當(dāng)受體積和成本等因素的限制時(shí)，最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是采用電容降壓式電源采用電容降壓時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙?，而不是依?jù)負(fù)載的電壓和功率2限流電容必須采用無(wú)極性電容，絕對(duì)不能采用電解電容而且電容的耐壓須在 400V以上.最理想的電容為鐵殼油浸電容.3電容降壓不能用于大功率條件，因?yàn)椴话踩?電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載條件.5同樣，電容降壓不適合容性和感性負(fù)載.6當(dāng)需要直流工作時(shí)，盡量采用半波整流不建議采用橋式整流而且要滿(mǎn)足恒定負(fù)載的條件電路一，前放赳電皚、對(duì)安全很班戦也八市電輸入<AQ|O

2、V.它的輸出電壓通?？稍趲追饺@一類(lèi)的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。幾十伏， 取決于所使用的齊納穩(wěn)壓管。 所能提供的電流大小正比于限流電容容量。 采用半波整流時(shí)，每微法電容可得到電流（平均值）為：（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位）I（AV）=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C=0.44*220*2*3.14*50*C=30000C=30000*0.000001=0.03A=30mA如果采用全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為：I（AV）=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C=0.89*220*2*3.14*50*C=60000C=60000*0.000001=

3、0.06A=60mA一般地， 此類(lèi)電路全波整流雖電流稍大， 但是因?yàn)楦〉兀?穩(wěn)定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。使用這種電路時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)：1 、未和 220V 交流高壓隔離，請(qǐng)注意安全，嚴(yán)防觸電！2 、限流電容須接于火線，耐壓要足夠大（大于400V ），并加串防浪涌沖擊兼保險(xiǎn)電阻和并放電電阻。3 、注意齊納管功耗，嚴(yán)禁齊納管斷開(kāi)運(yùn)行。電路二 ,最簡(jiǎn)單的電容降壓直流供電電路及其等效電路如圖1 , C1為降壓電容，一般為 0.333.3uF 。假設(shè)C1=2uF，其容抗XCL=1/（2PI*fC1）=1592。由于整流管的導(dǎo)通電阻只有幾歐姆，穩(wěn)壓管VS的動(dòng)態(tài)電阻為10歐姆左右，限

4、流電阻R1及負(fù)載電阻RL 一般為1 00200 ，而濾波電容一般為 100uF1000uF，其容抗非常小，可以忽略。若用R代表除C1以外所有元器件的等效電阻，可以畫(huà)出圖的交流等效電路。同時(shí)滿(mǎn)足了 XC1>R的條件,所以可以畫(huà)出電壓向量由于 R甚小于XC1，R上的壓降VR也遠(yuǎn)小于C1上的壓降，所 以VC1與電源電壓V近似相等，即 VC仁V。根據(jù)電工原理可知：整流后的直流電流平均 值Id,與交流電平均值I的關(guān)系為Id=V/XC1 。若C1以u(píng)F為單位，則Id為毫安單位，對(duì) 于22V，50赫茲交流電來(lái)說(shuō)，可得到 ld=0.62C1。由此可以得出以下兩個(gè)結(jié)論：（1）在使用電源變壓器作整流電源時(shí)，

5、當(dāng)電路中各項(xiàng)參數(shù)確定以后，輸出電壓是恒定的，而輸出電流Id則隨負(fù)載增減而變化；（2 ）使用電容降壓作整流電路時(shí)， 由于Id=0.62C1, 可以看出，Id與C1成正比，即C1確定以后，輸出電流Id是恒定的，而輸出直流電壓卻隨負(fù)載電阻RL大小不同在一定范圍內(nèi)變化。RL越 小輸出電壓越低， RL 越大輸出電壓也越高。 C1 取值大小應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流來(lái)選擇，比如負(fù) 載電路需要 9V 工作電壓，負(fù)載平均電流為 75 毫安，由于 Id=0.62C1 ，可以算得 C1=1. 2uF ?？紤]到穩(wěn)壓管 VD5 的的損耗， C1 可以取 1.5uF ，此時(shí)電源實(shí)際提供的電流為 Id=9 3 毫安。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值應(yīng)

6、等于負(fù)載電路的工作電壓，其穩(wěn)定電流的選擇也非常重要。由于電容降 壓電源提供的的是恒定電流， 近似為恒流源， 因此一般不怕負(fù)載短路， 但是當(dāng)負(fù)載完全開(kāi)路 時(shí)， R1 及 VD5 回路中將通過(guò)全部的 93 毫安電流，所以 VD5 的最大穩(wěn)定電流應(yīng)該取 100 毫安為宜。由于 RL 與 VD5 并聯(lián)，在保證 RL 取用 75 毫安工作電流的同時(shí)，尚有 18 毫安 電流通過(guò) VD5 ，所以其最小穩(wěn)定電流不得大于 18 毫安，否則將失去穩(wěn)壓作用。限流電阻取值不能太大，否則會(huì)增加電能損耗，同時(shí)也會(huì)增加 C2 的耐壓要求。如果是R仁100 歐姆，R1上的壓降為9.3V,則損耗為0.86瓦,可以取100歐姆1

7、瓦的電阻。濾波電容一般取 100 微法到 1000 微法,但要注意其耐亞的選擇 .前已述及 ,負(fù)載電壓為 9V,R1 上的壓降為 9.3V, 總降壓為 18.3V, 考慮到留有一定的余量 ,因此 C2 耐壓取 25 V 以上為好。電路三 ,R1 IM如圖-1 , C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負(fù)半周時(shí)給 C1提供放電回路，D3是穩(wěn)壓二極管R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用的是圖-2的所示的電路。當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時(shí)，可采用圖-3所示的橋式整流電路。整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會(huì)高于30伏，并且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動(dòng)，這是因?yàn)榇祟?lèi)電源

8、內(nèi)阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應(yīng)用場(chǎng)合。器件選擇1. 電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值，然后參考示例來(lái)選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^(guò)降壓電容 C1向負(fù)載提供的電流Io，實(shí)際上是流過(guò)C1的充放電電流Ic。C1容 量越大，容抗Xc越小，則流經(jīng)C1的充、放電電流越大。當(dāng)負(fù)載電流 Io小于C1的充放 電電流時(shí)，多余的電流就會(huì)流過(guò)穩(wěn)壓管，若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax 小于lc-lo 時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀。2. 為保證C1可*工作，其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓。3. 泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時(shí)間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。設(shè)計(jì)舉例圖-2中，已知C1為0.33 yF,交流輸入為220V

9、/50HZ，求電路能供給負(fù)載的最大電流。C1 在電路中的容抗 Xc 為：Xc=1 / (2 n f C) = 1/ (2*3.14*50*0.33*10-6) = 9.65K流過(guò)電容器 C1的充電電流(Ic)為：Ic = U / Xc = 220 / 9.65= 22mA 。通常降壓電容 C1的容量C與負(fù)載電流Io的關(guān)系可近似認(rèn)為：C=14.5 I，其中C 的容量單位是 yF, Io 的單位是 A。電容降壓式電源是一種非隔離電源,在應(yīng)用上要特別注意隔離,防止觸電。 整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會(huì)高于30 伏,并且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動(dòng) ,這是因?yàn)榇祟?lèi)電源內(nèi)阻很大的緣故所致,故不適合大

10、電流供電的應(yīng)用場(chǎng)合 .電容降壓式電源是一種非隔離電源 ,在應(yīng)用上要特別注意隔離 ,防止觸電 電容降壓的工作原理并不復(fù)雜 .他的工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下 產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流例如,在50Hz的工頻條件下，一個(gè)1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為 3180 歐姆.當(dāng) 220V 的交流電壓加在電容器的兩端 ,則流過(guò)電容的最大電流約為 70 mA. 雖然流過(guò)電容的電流有 70mA， 但在電容器上并不產(chǎn)生功耗 ，應(yīng)為如果電容是一個(gè)理想 電容，則流過(guò)電容的電流為虛部電流，它所作的功為無(wú)功功率 .根據(jù)這個(gè)特點(diǎn) ，我們?nèi)绻谝粋€(gè)1uF 的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性元件 ，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全 取決于這個(gè)阻性元件的特性 .例如，我們將一個(gè) 110V/8W 的燈泡與一個(gè) 1uF 的電容串聯(lián) ，在 接到 220V/50Hz 的交流電壓上 ，燈泡被點(diǎn)亮 ，發(fā)出正常的亮度而不會(huì)被燒毀.因?yàn)?110V/8W 的燈泡所需的電流為 8W/110V=72mA， 它與 1uF 電容所