阻容降压电路设计原理细则

1，-设计线路部位的描述

1．1电源供应线路（B1）

在设计该电路时，我们考虑使用电容的方式来作为电路电源，并控制该电路中的最大电流。这种供应电源的模式与使用变压器相比具有二个优点：成本低以及元器件尺寸小。另外，我们使用二极管整流桥的方法对电路进行整流；通过zener (齐纳击穿)二极管，使电路获得所需的恒定电压；通过电容器对电路进行滤波。

这种供应电路电源的方法被广泛用于ELVA公司。我们只需要通过在这种设计图进行一些很细微的修改，比如电路电源的电流强度或者电压，就可以用于许多产品中了。

备注：

在计算产品的功耗时，我们不要考虑发光二极管（4.55mA）的功耗，因为这个元器件仅仅在编程状态下才会工作，在那时，继电器处于不工作状态，而事实上，继电器的功耗比二极管要多。

与上述理由一样，我们也仅仅考虑E2Prom仅仅在只读状态下时的功耗。因为产品在编程时，该元器件的写状态才处于工作状态。

在最高电压275V的EMS以及最大峰值电流2500A时，我们使用VE13M0275K 的可变电阻作为输入端的保护元器件。这个元器件已经用于不同产品中，我们使用1.1.1的电路，经过试验，我们发现该器件符合我们的要求。

C1电容器为该电路提供所需的电流，其数值取决于输入端的交流电以及所需的电流大小。

不考虑R1时，其电路中的电流强度I是：

其中：

V=V

AC -V

Bridge

-(2〃V

□náis

)

V AC =交流电压［V］=230V V

bridge

=24V

C1=电源电容［F］

R2=电源串联电阻［Ω］

ω=2∏f，f=50H

Z

另外考虑C1有10%的精度以及电路有20%的变化，我们应保证电路所需要的最小电流符合要求。进行过相应的计算后，我们确认C1电容其值应为680nF才能

我们还必须考虑工作状态时允许的最高温度以及元器件的大小。为此我们建议使用EPCOS B32923-A3684+10%的精度、300Vac与560Vdc的电容。它们工作状态时允许的最高温度是100度，它们的尺寸在各种类型的电容器中是最小的，能符合我们所需的要求。

虽然我们会考虑到最小电流（29.61mA）低于电路所需电流(30.05mA),但这种差距可以忽略不计。因为这种差距小于1mA，同时我们须要考虑容量适当大一点的电容，对有时产品处于一种恶劣的情况，使产品性能有了一定的保障。

R1电阻是为电容产生反馈电流时，形成回路，此时发光二极管已经断开了。这样可以避免在不正确切断操作时，产品上产生放电现象。

放电时间τ取决于电容与放电电阻的大小。R1数值可以以波形的一个周期来进行近似计算。

另外，还必须遵循R1＞＞RE｛C1｝=＞R1≥10*RE｛C1｝，这样一来，杂波电流就可以忽略不计了。

这样忽略一些细小的影响以及τ≈1/f ，则R1数值可以计算为100Kohms10% 0.25W

最后，为了减小功耗，应当增大电阻值到470K。通过这种变化，放电时间就变成了221ms，这种时间就完全可以避免产品放电了。

R2电阻是过压保护电阻。我们通过以前的一些产品DR-1作过试验，我们得到一种初步的结果：R2=56Ω

这种电阻值在需要时，它会使R2充当保险丝的作用对电路进行保护。为了能符合SE标准，这个电阻应当是“flame□náli”

后来我们通过模型做过一些试验，来检验产品是否符合标准要求，发现当R2=56Ω（该元器件对应着ELVA公司的元器件编号：5010246），产品不能通过浪涌试验。该试验结果见DR-8。后来我们就采用不同数值以及不同厂家的电阻来进行尝试，终于发现5010274，厂家NeOhm的电阻符合我们的要求，这是唯一的能使产品通过浪涌波试验的电阻。采用这种电阻后，所有的功能试验以及电源的电压数值都与先前我们使用的56Ω的电阻结果相同。

二极管整流桥使得输入的交流电变成直流电。整流桥的大小取决于输入端的最大电压与输出端所需的最大电流值。

整流桥的具体参数要求见DR-?.

FairChild 的MB4S二极管整流桥符合我们的要求，见表4：

从Vdd电压起，电路则通过R3限流电阻，获得一个直流电压Vdc1。R3的数值需要进行测量，这样才能保证产品的所有元器件通过Vdc1以及Vdc2获得所需的电流。其功耗见下表。

Vdd 电压24 V

Vdc电压 2 V

电流Idc1则是：

使用［2］，则可得到如下一个最接近标准值的数据：

R3的电阻820 Ω

Idc1的电流23.2 mA

R3的功率441 mW

如果考虑到R3有5%的精度，其电路中的电流会降至22mA，在这种情况下，要使产品符合表5要求，则R3电阻应为1W，这样通过减小元器件尺寸大小，使功耗降低。

从Vdc1直流电压起，通过R4限流电阻，获得Vdc2.3V。其功耗见下表

Vdc1 电压 5 V

Vdc2电压 3 V

电流Idc1则是：

使用［3］，则可得到如下一个最接近标准值的数据：

R4的电阻220 Ω

Idc2的电流9.09 MA

R4的功率18.1 MW

虽然我们会考虑到R4有5%的精度,但供应的电流是8.65mA，符合表8中的要求。Vdc1、Vdcd供应的电压通过C2、C3、C4以及C5进行滤波。表11中是使用具体的电容所产生相应的脉冲电压值。该数值从DR-7中获得，表中有真实值以及模拟值。

Vdc1脉冲电压值，可见芯片电源参数要求表，详见DR-3。

稳定时间见表12。上面的数值是通过一些模拟试验以及对Rx_IR_Persianas(百叶窗)的模型进行测量试验所获得。