电容降压电源原理和计算公式

电容降压电源原理和计算公式
电容降压电源原理和计算公式

电容降压电源原理和计算公式

在常用的低压电源中,用电容器降压(实际是电容限流)与用变压器相比,电容降压的电源体积小、经济、可靠、效率高,缺点是不如变压器变压的电源安全。通过电容器把交流电引入负载中,对地有220V 电压,人易触电,但若用在不需人体接触的电路内部电路电源中,本弱点也可克服。如冰箱电子温控器或遥控电源的开/关等电源都是用电容器降压而制作的。相对于电阻降压,对于频率较低的50Hz交流电而言,在电容器上产生的热能损耗很小,所以电容器降压更优于电阻降压。

电容降压的工作原理并不复杂,其工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180?。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1 为降压电容器,VD2 为半波整流二极管,VD1 在市电的负半周时给C1 提供放电回路,VD3 是稳压二极管,R1 为关断电源后 C1 的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2 的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3 所示的桥式整流电路。这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。

采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)

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=30mA f为电源频率单位HZ;

C为电容容值单位法拉F;

V为电源电压单位伏V;

Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值,单位Ω。

如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:

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=60mA 此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。

设计举例

图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为:Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K?

流过电容器C1的充电电流(Ic)为:Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。

通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5 I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A。

电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。使用时需注意以下事项:

1、根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。

2、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电!电容降压不能用于大功率条件,因为不安全。

3、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。

4、电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容 C1 向负载提供的电流 Io ,实际上是流过 C1 的充放电电流 Ic 。 C1 容量越大,容抗 Xc 越小,则流经 C1 的充、放电电流越大。当负载电流 Io 小于 C1 的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流 Idmax 小于 Ic-Io 时易造成稳压管烧毁。

5、限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。且电容耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。为保证 C1 可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

6、泄放电阻 R1 的选择必须保证在要求的时间内泄放掉 C1 上的电荷。

7、电容降压不适合动态负载条件。同样,电容降压不适合容性和感性负载。当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。而且要满足恒定负载的条件。

电容降压式电源中电容器的选用及注意事项

相对于电阻降压,对于频率较低的50Hz交流电而言,在电容器上产生的热能损耗很小,所以电容器降压更优于电阻降压。通过电容器电流的大小,取决于电容器容抗Xc=1╱(2πfC),Xc的单位是欧姆;交流电频率f的单位是赫兹;电容器C的单位是F。

当将不同容量的电容器C(如图1所示),接入AC220V 50Hz的交流电路时,其C的容抗及其所能通过的电流如附表所列。该电流即电容器C所能提供的最大电流值。

电容量(uF)0.33 0.390.47 0.560.680.82 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7

容抗(k?)9.7 8.2 6.8 5.7 4.7 3.9 3.2 2.7 2.1 1.8 1.4 1.2

电流(mA)23 27 32 39 47 56 69 81 105 122 157183用电容器降压制作电源时,必须注意以下几点:①经电容器降压后,必须如图2所示经整流、滤波及稳压二极管稳压后,才能获得电压稳定的电源(注:整流电路也可用半波整流)。②电容器耐压最好在630V 以上,并应用无极性的电容器,有极性电容器不能用。③在电容器两端并联500K-1M的泄放电阻。④若需要加电源开关,为防止浪涌电流对负载RL并联,如图3所示。⑤在组装调试过程中要用1:1隔离变压器接入AC220V电路中,以防触电。

阻容降压的几种电路(优.选)

电容降压原理 最近见到几张用电容降压做电源的电路图,随即对这种结构简单,成本低廉,占用空间小的电路产生了兴趣。上网查了查资料,发现这算是一个比较古老的技术,但是如此运用电容,确实是很巧妙。网上关于这方面的交流也不少,但是大多是转载的,主要有两个版本,出处已经无从考证,但是很少有较为严谨的计算。笔者查阅了一些资料,在此对其原理和参数的计算作一些总结, 基本原理: 电容降压主要是用在直流稳压电源电路里。直流稳压电源电路的大致结构是: 市电——变压(降压)——整流——滤波——稳压——直流输出 第一个环节,也就是变压,主要是降压,一般使用变压器来完成。但是变压器体积较大,成本也较高,如果电路简单,例如声光控制开关,那么加一个变压器就显得大材小用。这个时候用一个电容,就可以解决降压的问题,简化电路,节约成本。基本电路如图1: 图1半波整流 市电经过C1降压后到D2,D2完成半波整流,C2对整流后的脉动直流滤波,D3稳压,输出稳定的直流电压给负载。R1是电源关闭后C1的电荷泄放电阻。D1是为了在市电的负半周给C1提供充放电通路。因为要保证C1在整个交流电周期内都是工作的。

如果将C1后面的电路都看作负载的话,那么相当于C1和一个电阻串联在市电通路里,电容和电阻在交流下都是有阻抗的,串联分压,自然负载上的电压就小了。这样理解也对。但是更准确的理解应该是:C1起到了限流的作用,它决定了电路中的最大电流,当负载一定的情况下,C1也就决定了负载上可以得到的电压,最终起到了降压的作用。 例如:图1中如果负载短路,220V 交流电全部加在C1上,电路中的电流等于C1的充放电电流。 /*69 1C U I U Z U jwC mA jwC ====。 这个电流也就是电路中的最大电流。这里取得都是有效值。 当加上负载后,如果输出直流电压比较低(稳压管决定),则可以近似认为全部电压都加在电容上。由于是半波整流,所以电容C1后面的电路只能得到C1半个周期的充放电电流,也就是有效值的一半,大约34.5mA 左右。由于负载上有电压,所以实际电流要小一点,大约30mA 。当负载需要的电流不超过30mA 时,电路就可以正常工作,电容也就起到了类似变压器的作用——降压。 对于桥式整流,C1后面的电路能得到C1整个周期的充放电电流,大约60mA 。 图2 全波整流

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电容降压原理之我见 最近见到几张用电容降压做电源的电路图,随即对这种结构简单,成本低廉,占用空间小的电路产生了兴趣。上网查了查资料,发现这算是一个比较古老的技术,但是如此运用电容,确实是很巧妙。网上关于这方面的交流也不少,但是大多是转载的,主要有两个版本,出处已经无从考证,但是很少有较为严谨的计算。笔者查阅了一些资料,在此对其原理和参数的计算作一些总结,不当之处,还请指教。基本原理:电容降压主要是用在直流稳压电源电路里。直流稳压电源电路的大致结构是:市电——变压(降压)——整流——滤波——稳压——直流输出第一个环节,也就是变压,主要是降压,一般使用变压器来完成。但是变压器体积较大,成本也较高,如果电路简单,例如声光控制开关,那么加一个变压器就显得大材小用。这个时候用一个电容,就可以解决降压的问题,简化电路,节约成本。基本电路如图1:图1半波整流市电经过C1降压后到D2,D2完成半波整流,C2对整流后的脉动直流滤波,D3稳压,输出稳定的直流电压给负载。R1是电源关闭后C1的电荷泄放电阻。D1是为了在市电的负半周给C1提供充放电通路。因为要保证C1在整个交流电周期内都是工作的。如果将C1后面的电路都看作负载的话,那么相当于C1和一个电阻串联在市电通路里,电容和电阻在交流下都是有阻抗的,串联分压,自然负载上的电压就小了。这样理解也对。但是更准确的理解应该是:C1起到了限流的作用,它决定了电路中的最大电流,当负载一定的情况下,C1也就决定了负载上可以得到的电压,最终起到了降压的作用。例如:图1中如果负载短路,220V交流电全部加在C1上,电路中的电流等于C1的充放电电流。这个电流也就是电路中的最大电流。这里取得都是有效值。当加上负载后,如果输出直流电压比较低(稳压管决定),则可以近似认为全部电压都加在电容上。由于是半波整流,所以电容C1后面

阻容降压原理和计算公式修订稿

阻容降压原理和计算公 式 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

阻容降压原理和计算公式 阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C ?=*220*2**50*C=30000C ?=30000*==30mA f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C ?=*220*2**50*C=60000C ?=60000*==60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。

电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理 电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz 的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。 将交流式电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理

阻容降压原理及电路

阻容降压原理及电路 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁. 2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K 流过电容器C1的充电电流(Ic)为: Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电 阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) 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 f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏 V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: 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=0.06A=60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。

阻容降压原理及计算公式

阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。 采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) I(A V)=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 f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位(F)法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=1/(2*Pi*f*C)为阻抗,阻值单位欧姆。 如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: I(A V)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C =60000*0.000001=0.06A=60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。 电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理 电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W 的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上

阻容降压原理设计详解

阻容降压原理设计详解 一、概述 普通的线性直流稳压电源电路效率比较低,电源的变压器体积大,重量重,成本较高。 开关电源电路结构较复杂,成本高,电源纹波大,RFI和EMI干扰是难以解决的。 下文介绍的是一种新颖的电容降压型直流稳压电源电路。 这种电路无电源变压器,结构非常简单,具体有:体积小、重量轻、成本低廉、动态响应快、稳定可靠、高效(可达90%以上)等特点。 二、电容降压原理 当一个正弦交流电源U(如220V AC 50HZ)施加在电容电路上时,电容器两极板上的电荷,极板间的电场都是时间的函数。也就是说:电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。 即加在电容上的电压幅值一定,频率一定时,就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。容抗越小(电容值越大),流过电容器的电流越大,在电容器上串联一个合适的负载,就能得到一个降低的电压源,可经过整流,滤波,稳压输出。 电容在电路中只是吞吐能量,而不消耗能量,所以电容降压型电路的效率很高。 三、原理方框图 电路由降压电容,限流,整流滤波和稳压分流等电路组成。 1.降压电容:相当于普通稳压电路中的降压变压器,直接接入交流电源回路中,几乎承受全部的交流电源U,应选用无极性的金属膜电容(METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR)。 2.限流电路:在合上电源的瞬间,有可能是U的正或负半周的峰_峰值,此时瞬间电流会很大,因此在回路中需串联一个限流电阻,以保证电路的安全。 3.整流滤波:有半波整流和全波整流,与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。 4.稳压分流:电压降压回路中,电流有效值I是稳定的,不受负载电流大小变化的影响,因此在稳压电路中,要有分流回路,以响应负载电流的大小变化。 四、设计势实例 1.桥式全波整流稳压电路:

电容降压电路

电容降压电路图 作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间:2008-7-27 15:07:11点击数:5 【字体: 】 在电子制作时,为了减小体积、降低成本,往往采用电容降压的方法代替笨重的电源变压器。采用电容降压方法如元器件选择不当,不但达不到降压要求,还有可能造成电路损坏。本文从实际应用角度,介绍电容降压元器件应如何进行正确选择。 最简单的电容降压直流供电电路及其等效电路如图1,C1为降压电容,一般为0.33~3.3uF。假设C1=2uF,其容抗 XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由于整流管的导通电阻只有几欧姆,稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右,限流电阻R1及负载电阻RL一般为100~200,而滤波电容一般为100uF~1000uF,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电阻,可以画出图2的交流等效电路。同时满足了XC1>R的条件,所以可以画出电压向量图。 由于R甚小于XC1,R上的压降VR也远小于C1上的压降,所以VC1与电源电压V近似相等,即VC1=V。根据电工原理可知:整流后的直流电流平均值Id,与交流电平均值I的关系为Id=V/XC1。若C1以uF为单位,则Id为毫安单位,对于22V,50赫兹交流电来说,可得到Id=0.62C1。 由此可以得出以下两个结论:(1)在使用电源变压器作整流电源时,当电路中各项参数确定以后,输出电压是恒定的,而输出电流Id则随负载增减而变化;(2)使用电容降压作整流电路时,由于Id=0.62C1,可以看出,Id与C1成正比,即C1确定以后,输出电流Id是恒定的,而输出直流电压却随负载电阻RL大小不同在一定范围内变化。RL越小输出电压越低,RL 越大输出电压也越高。 C1取值大小应根据负载电流来选择,比如负载电路需要9V工作电压,负载平均电流为75毫安,由于Id=0.62C1,可以算得C1=1.2uF。考虑到稳压管VD5的的损耗,C1可以取1.5uF,此时电源实际提供的电流为Id=93毫安。

实用可靠地阻容降压电路分析

以前在论坛上看到阻容降压电路,很多人都说不稳定,不可靠,比较危险,但是仔细想想声控开关、触摸开关、定时插座等等那么小的东西,如果不采用阻容降压的方式,怎么取电呢?那么多大量实际应用,足以说明阻容降压电路可以设计的稳定可靠。当然如果是电力行业、工业领域等要求比较严格的场合,那就另当别论了。 先转载一下阻容降压电路的原理吧: 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) 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 f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: 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=0.06A=60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。 电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理

电容加压原理

注意:只有交流电路中才能使用电容降压

电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最 大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。 2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。 3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K 流过电容器C1的充电电流(Ic)为: Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5 I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。

电容降压电路原理详解

电容降压电路原理详解和案例 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。 2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。 3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K 流过电容器C1的充电电流(Ic)为:

Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电 电容降压电源原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) I(A V)=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双倍的电流(平均值)为: I(A V)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C =60000*0.000001=0.06A=60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。 采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐也常应用于LED的驱动电路中。 图一为一个实际的采用电容降压的LED驱动电路﹕请注意﹐大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管﹐建议连接上﹐因压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管能在电压突变瞬间( 如雷电﹑大用电设备起动等)有效地将突变电流泄放﹐从而保护二级关和其它晶体管﹐它们的响应时间一般在微毫秒级。

升压降压电源电路工作原理

b o o s t升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一: 假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

放电过程 如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。 如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出时,整流损耗约百分之 十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.

阻容分压原理详解

二、电容降压原理 当一个正弦交流电源U(如220V AC 50HZ)施加在电容电路上时,电容器两极板上的电荷,极板间的电场都是时间的函数。也就是说:电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。 即加在电容上的电压幅值一定,频率一定时,就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。容抗越小(电容值越大),流过电容器的电流越大,在电容器上串联一个合适的负载,就能得到一个降低的电压源,可经过整流,滤波,稳压输出。 电容在电路中只是吞吐能量,而不消耗能量,所以电容降压型电路的效率很高。 三、原理方框图 电路由降压电容,限流,整流滤波和稳压分流等电路组成。 1.降压电容:相当于普通稳压电路中的降压变压器,直接接入交流电源回路中,几乎承受全部的交流电源U,应选用无极性的金属膜电容(METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR)。 2.限流电路:在合上电源的瞬间,有可能是U的正或负半周的峰_峰值,此时瞬间电流会很大,因此在回路中需串联一个限流电阻,以保证电路的安全。 3.整流滤波:有半波整流和全波整流,与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。 4.稳压分流:电压降压回路中,电流有效值I是稳定的,不受负载电流大小变化的影响,因此在稳压电路中,要有分流回路,以响应负载电流的大小变化。 四、设计势实例 1.桥式全波整流稳压电路:

规格要求:输出DC电压12V,DC电流300mA;输入电源220V AC/50HZ 市电。 1)降压电容C1的选择: a. C1容值的选择: 电容值取决于负载电流,负载电流I确定后,可得: C1≥1/2лfU 式中交流电源U值计算时取负10%,即:I=300mA,U=220V*(-10%) =198V,f=50HZ, C1≥0.3(2*3.14156*50*198)=4.82uF) 电容值只可取大,不可取小,本例电容C1取值5uF。 b. 耐压值的选择: 要考虑电源正10%的情况,如本例用市电,C1要选择250V AC的金属膜电容。 c. 耐瞬间冲击电流的选择: 金属膜电容的内阻是很低的,允许电容在吞吐能量时,有大的电流流过,这个电流的大小取决于电容值和它的du/dt值,此值由电容的结构,金属膜的类型,引出线的方式决定的。 du/dt值与电容的耐压值有关,耐压越高,du/dt值越大,不同厂家产品du/dt值也有很大的差别,如耐压为250VAC电容值为5uF的金属膜电容的 du/dt值一般在3-30之间选择。 在本例中:C1=5uF,du/dt值取3,则C1耐瞬间冲击电流值为: I=Cdu/dt=5*3=15(A) 2)限流电阻R1的选择: 先求C1的容抗:Xc=1/2лfC=1/(2*3.1416*50*0.000005)=636.36Ω 则复阻抗:|Z|=638.3Ω(R1取值为47Ω) 求得电流有效值为:I=U/|Z|=220/638.3344.7mA 电阻实际承受的有效电压值:UR=344.7mA*47Ω =16.2V 求出电阻实际承受的功率:PR=16.2V*344.7mA=5.58W(R1选用线绕电阻器,功率取7.5W) 3)稳压分流电路: 稳压管ZD1和T1管E-B结,R3组成稳压电路,T1,R2组成分流电路。 ZD1选用11.3V的稳压管;R3阻值取180Ω1/6W;T1管响应负载电流的大小变化,负载电流可在0-300mA内变化,T1选用2W的PNP管,电流放大倍数≥200;R2用作负载电流较小时,分担一部分T1管的功率,R2取值30Ω/3W。

如何正确选择电容降压元器件

在电子制作时,为了减小体积、降低成本,往往采用电容降压的方法代替笨重的电源变压器。但是采用电容降压方法如元器件选择不当,不但达不到降压要求,还有可能造成电路损坏。本文从实际应用角度,介绍电容降压元器件应如何进行正确选择。 最简单的电容降压直流供电电路及其等效电路如图1,C1为降压电容,一般为0.33~3.3uF。假设C1=2uF,其容抗 XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由于整流管的导通电阻只有几欧姆,稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右,限流电阻R1及负载电阻RL一般为100~200,而滤波电容一般为100uF~1000uF,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电阻。同时满足了XC1>R 的条件。 由于R甚小于XC1,R上的压降VR也远小于C1上的压降,所以VC1与电源电压V近似相等,即VC1=V。根据电工原理可知:整流后的直流电流平均值Id,与交流电平均值I的关系为Id=V/XC1。若C1以uF为单位,则Id为毫安单位,对于22V,50赫兹交流电来说,可得到Id=0.62C1。 由此可以得出以下两个结论: (1)在使用电源变压器作整流电源时,当电路中各项参数确定以后,输出电压是恒定的,而输出电流Id则随负载增减而变化; (2)使用电容降压作整流电路时,由于Id=0.62C1,可以看出,Id与C1成正比,即C1确定以后,输出电流Id是恒定的,而输出直流电压却随负载电阻RL大小不同在一定范围内变化。RL越小输出电压越低,RL越大输出电压也越高。 C1取值大小应根据负载电流来选择,比如负载电路需要9V工作电压,负载平均电流为75毫安,由于Id=0.62C1,可以算得C1=1.2uF。考虑到稳压管VD5的的损耗,C1可以取1.5uF,此时电源实际提供的电流为Id=93毫安。 稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压,其稳定电流的选择也非常重要。由于电容降压电源提供的的是恒定电流,近似为恒流源,因此一般不怕负载短路,但是当负载完全开路时,R1及VD5回路中将通过全部的93毫安电流,所以VD5的最大稳定电流应该取100

电容降压电路计算方法(完整版)

电容降压电路计算方法 从网上看到很多人在寻求电容降压电路的计算方法。实际上用电路仿真软件一下子就可以推理出电容降压电路的计算方法。以下面的为例,说一下怎么计算电容降压电路。 例:在上图中已知电源v1的电压为220v频率为50HZ,求OUT端输出电压为17V,电流I为2mA时,降压电容C1的值为多少? 【解题猜想】从电路图中可以看出好像是一个电容和电阻串联的电容,先试试用电源电压V1减去17V得到电容两端的电压,得到电容两端的电压后除以电流,然后再根据电容的容抗计算方法得出电容的容量。 仿真波形如下:猜想正确。 实际实验:一通电,电阻就冒烟了,可见这个电路不实用。

试一试改进的电路,图中的电路多加了电阻R2 电路的计算方法:只不过是多了个并联电阻,10150是电容C1和R2的并联总阻值。再按照并联电路的原理就可以得出电容的容量(这里省略,如不懂,请到振德小学进修两年)。得到的仿真结果也和猜想的结果一样。实际实验:电压不稳定。电阻不会再冒烟,再进行电路改进。结果如下: 通过不断的改变C1,R1的值,得到OUT端的电压等于稳压管的稳压值。电流取值于R1的值(通过实验得到)。实际实验时,此电路较以前的电路安全稳定。当然由于输出的电压等于稳压二极管的稳压值,所以此电路还可以用来测量未知稳压管的稳压值。 下面的电路最好不要用。

电容降压式电源原理及电路 技术分类:电源技术 | 2006-10-08 来源:《中国制作》 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁. 2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

电容降压式电源原理及电路

电容降压式电源原理及电路 电容降压式电源 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极

管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。 2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。 3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K 流过电容器C1的充电电流(Ic)为: Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5 I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。 请看: 电容降压式电源电路的计算与元件选择 电容降压式电源电路又称恒流电源电路,由于省去了笨重的交流电源变压器,体

LED阻容降压电路原理及元件参数计算

LED阻容降压电路原理及元件参数计算 因受到成本的制约,具有成本优势的阻容降压在现在的LED灯具及小家电中应用非常广泛,现就目前最常用的半波整流电路对其进行详细的分析; 此图是一个220VAC/50Hz供电输出5.1VDC <30mA的阻容降压原理图,交流电源从ACL和ACN端输入,其中FUSE(F2A250V保险管)为过流保护,VAR(10D511K 压敏电阻)为浪涌保护,C1(MKP-X2 0.1uF/275VAC安规电容)为交流滤波电容,因这三个器件和线路板(或称PCB)直接关系到控制器的安全与电磁兼容性,所以它们必须通过销售国的安全认证,如在中国销售的必须通过CCC认证,其它如美国的UL认证、欧洲的TUV或VDE认证、日本的JET认证等。电路中C2是降压电容;常用CL21聚脂或CBB21聚丙烯(价格高,性能好),其容抗Rc=1/2ΠFC2,其中Π≈3.14,F=电网频率(50Hz),C2为电容容量,单位是F(法拉),所以此图中C2的容抗Rc≈3.184KΩ,在220VAC输入半波整流条件下最大能输出34.54mA电流,但在实际使用当中,电网电压和电网频率都有波动,所以我们在设计此电容大小时必须考虑到最坏的情况下使用不会出现异常和损坏,还要求在设计时余量不能预留过大以降低整机功耗,同时此电容容量越大电路越不安全,我们在设计此电路时,如果220VAC供电情况下容量超过2.5uF,120VAC供电情况下容量超过4uF就因该放弃阻容降压考虑其它电路电路中R1是为C2放电的电阻;防止在快速插拔电源插头或插头接触不良时C2电容上的残余电压和电网电压叠加对后续器件形成高压冲击和防止拔出电源插头后接触到人体对人员产生伤害,所以此RC时间常数在理想状态下≤T(T=1/F,F=50Hz),但在实际使用当中R1不能取太小,否则R1功耗太大,一般我们取RC时间常数≤300mS,另外还要注意此电阻的耐压,我们常用的0.25W碳膜电阻耐压是500V,0.5W碳膜电阻耐压是700V,具体可以参考电阻厂家的性能手册。电路中R2、R3为限流电阻;此电阻主要是防止首次上电和在快速插拔电源插头或插头接触不良时所产生的高压冲击对整流二极管的损坏,电容C2在首次上电如果刚好碰在波峰处,因C2在通电瞬间呈短路状态,此时交流电源直接加在R2、R3和整流管上,R2、R3上有220VAC×1.414=311VDC瞬间直流电压;电容C2在快速插拔电源插头或插头接触不良时,如果电容C2 在第n+1波峰处断电,在n+2波峰处通电,电容C2在n+1到n+2时间内放掉⊿V(由C2,R1决定),此时R2、R3上有220VAC×1.414+ (220VAC×1.414-⊿V) =622VDC-⊿V瞬间直流电压,如果考虑到电网电压的波动,此电压会更高,所以R2,R3要选择耐电流冲击强和耐高压的电阻,一般选用大功率氧化膜电阻或金膜电阻,R2、R3总电阻不能太小,也不能太大,电阻太小冲击电流大,电阻太大整个电路功耗增大,整流二极管的

阻容降压原理和计算公式,电容降压式电源将交流式电转换为低压直

这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) 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 f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: 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=0.06A=60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。 电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理 电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端

简易阻容降压电源电路的工作原理与设计应用

阻容降压原理及电路 最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理图 基本电路如图1,C1为降压电容器,VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路,VD2为半波整流二极管,VD3为稳压二极管,R1为断电后C1的泄流电阻。 在实际应用中也可以采用图2所示电路图。如果需要向负载提供较大的电流,可采用桥式整流电路如图3所示。 一般整流后未经过稳压的直流电压会高于30伏,并且会因负载电流的变化发生比较大的波动,这主要是因为这种电源内阻很大,所以这种电路并不适合大电流供电的场合。 二、器件选择 1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁. 2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K 流过电容器C1的充电电流(Ic)为: Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电 阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位) 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 f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏 V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: 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=0.06A=60mA 一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。 使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。

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