LED驱动电源阻容降压原理及稳压电源设计
阻容降压原理图及电路图
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。
电容降压式LED灯电路
查看文章电容降压式LED灯电路2010-04-23 23:44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。
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。
其基本原理就是利电容的交流阻抗，在电路中起到限流的作用。
理想电容的阻抗为存虚的阻抗，因此并不消耗功率。
阻容降压原理和计算公式及LED照明应用原理基础
阻容降压原理和计算公式及LED照明应用原理基础作者：113007060提交日期：2010-5-2 17:52:00 | 分类:照明技术应用 | 访问量：234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=30mAf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。
LED灯驱动电源的设计与制作
LED灯驱动电源的设计与制作一、引言随着LED（Light Emitting Diode，发光二极管）技术的不断发展和普及应用，LED灯的用途越来越广泛，从家庭照明到汽车照明、室内展览等各种领域。
为了保证LED灯的稳定工作和延长寿命，合理设计和制作LED灯驱动电源是非常重要的。
二、LED灯工作原理LED灯是一种半导体器件，其正常工作需要驱动电流提供能量。
普通的LED一般需要1.5至3伏电压来点亮，而电流在几毫安到几十毫安之间。
因此，LED灯的驱动电源设计既需要提供合适的电压，又需要限制合理的电流。
三、LED灯驱动电源设计原则1.稳定性由于LED灯的工作要求电源电压和电流的稳定性，设计电源时应以稳定为前提，尽量减小电压和电流的波动。
2.高效率为了节约能源和减少损耗，LED灯驱动电源的效率应尽可能高。
3.外围电路简单合理设计和制作的LED灯驱动电源应尽可能简单，外围电路的元器件数量和复杂度应尽量减少，避免电源波动和噪音干扰。
四、LED灯驱动电源的设计与制作步骤1.确定工作电压和电流要求根据实际需求，确定LED灯的工作电压和电流要求，包括额定电压和额定电流范围。
2.选择驱动电源拓扑结构常见的LED灯驱动电源拓扑结构有线性驱动、开关转换电源和共阴共阳驱动等。
根据实际情况选择合适的拓扑结构。
3.设计电路图根据选定的拓扑结构，设计合适的电路图。
包括输入滤波电路、变压器、稳压电路等。
4.选择合适的元器件根据电路图和要求，选择合适的元器件，如变压器、电容、二极管、电阻等。
5.PCB设计将电路图转化为PCB设计，包括布局和走线。
注意将高功率元器件与低功率元器件隔离，减少干扰。
6.制作和组装根据PCB设计制作线路板，并进行元器件的组装和焊接。
7.调试和测试将制作好的LED灯驱动电源连接至LED灯，进行调试和测试。
包括输入和输出电压、输出电流的稳定性等。
8.优化和改进根据测试结果，对LED灯驱动电源进行优化和改进。
主要包括提高稳定性、效率，减小尺寸和重量等。
led驱动电源 原理
LED驱动电路的主要功能是将交流电压转换为恒流电源，同时按照LED器件的要求完成与LED的电压和电流的匹配。
按常用LED驱动电路的不同，LED驱动电源通常可以分为三大类，一是开关恒流源，二是线性IC电源，三是阻容降压电源。
1、开关恒流电路采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。
非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。
开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压)，性能稳定，缺点是电路复杂、价格较高。
开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。
2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。
缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。
市面上宣称无(去)电解电容，超长寿命的，均是采用线性IC 电源。
IC驱电源具有高可靠性，GX率低成本优势，是未来理想的LED驱动电源。
3、阻容降压电源驱动电路采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，电路简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。
功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品(5W以内)。
功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间)，所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。
市场上，要求不高的低端型的产品，几乎全部是采用阻容降压电源，另外，一些高功率的便宜的低端产品，也是采用阻容降压电源。
4、led驱动原理正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线，由曲线可知，当正向电压超过某个阈值(约2V)，即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF与VF成正比。
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。
三种常用的LED驱动电源详解(开关恒流源-线性IC电源-阻容降压电源)
三种常用的LED驱动电源详解（开关恒流源/线性IC电源/阻容降压电源）什么是LED驱动电源LED驱动电源就是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。
而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。
LED驱动电源的特点1．高可靠性特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，有防水铝壳驱动电源，质量好的话不容易坏，减少维修次数。
2．高效率LED是节能产品，驱动电源的效率要高。
对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。
因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。
电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。
对延缓LED的光衰有利。
3．高功率因数功率因数是电网对负载的要求。
一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。
虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。
对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因数方面有一定的指标要求。
4．驱动方式现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。
这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。
另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。
它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。
这两种形式，在一段时间内并存。
多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。
也许是以后的主流方向。
5．浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。
加强这方面的保护也很重要。
有些LED灯装在户外，如LED路灯。
由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。
阻容降压的原理及电路图
中国的 50Hz220V 线路上的参考。全波整流时电流加倍，即每 uF 可
提供 60mA 电流。
为了安全，最好不使用全波，因为它是悬浮地的。
我家里的 LED 夜灯就是我用电容降压自己接的，有兴趣可以与我交流一
下。LED 照明不是很简单的事情，我以前用变压器都烧坏过十来个 LED 了。白 LED 是静电敏感的，还有要良好的保护及防静电措施。
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
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
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
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LED驱动电源阻容降压原理及稳压电源设计LED驱动电源电容降压电源的特点
概述
电子工程师总是在不断追求减小设备体积，优化设计，以期最大限度地降低设备成本。
其中，减小作为辅助电源的直流稳压电源电路部分的体积，往往是最难解决的问题之一。
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。
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。
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
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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
规格要求：输出DC电压12V, DC电流300mA输入电源220V AC/50HZ市电。
)降压电容C1的选择：1
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?1/2 JI fU
式中交流电源U值计算时取负10% 即:I=300mA，U=220V*(-10%)=198V
f=50H Z,
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%勺情况，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,1/2 JI fC,1/(2*3.1416*50*0.000005)=636.36
Q 则复阻抗：|Z|,638.3 Q （R1取值为47Q ）
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*47Q 率:P
R,16.2V*344.7mA=5.58W(R1 选用线绕电阻器,
3）稳压分流电路 :
ZD1选用11.3V 的稳压管;R3阻值取180Q 1/6W;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 f,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30Q /3W 。
2.半波整流稳 ,16.2V 求出电阻实际承受的功 功率取 7.5W ） 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。
规格要求：输出一组24V DC电压（如提供继电器工作用），一组DC电压5V（如供
微控制器工作或双向可控硅触发电流用），输出DC电流60mA输入电源
220V/50H乙
1）降压电容C1的选择:
a. 流过电容C1的电流约是负载电流的两倍，即120mA得出:
C1?1/2畀fU=0.12(2*3.14156*50*198)=1.93(uF)
C1的实际取值2uF。
b. 选择耐压值为250V AC的金属膜电容。
c. 瞬间冲击电流值为：l,Cdu/dt,2*3,6（A）
2）限流电阻R1的选择:
电路的复阻抗：
Xc=1/(2*3.14156*50*0.000002)=1.464K Q
|Z|=1.467 K Q (R1 取值100Q)
求得电流有效值：l,U/|Z|,220/1.467,150mA
再求出电阻承受的有效电压值为:UR,150mA< 100 ,15V
求出电阻实际承受的功率：PR,15V X 150mA,2.25W （R1的功率取3W）
3）半波整流电路:
D1作半波整流用，C2、C3为滤波电容，交流电源U上半周时，经C1、R1降压，由D1整流后给电容C2平滑滤波输出
D2的作用：交流电源U下半周时，降压电容C1经由D2放电。
4）稳压分流:
ZD1、ZD2 R3组成DC 24V稳压即分流电路，T1、ZD3和R4组成DC 5V稳压电路。
点击查看: 电容降压全波整流稳压电源电路
使用注意事项:
1. 这种电路输出DC电压与输入AC电源之间是不隔离的，因此，它用在不需隔
离的电子设备中，如在一些控制、检测、分析电子装置中，在家用电器等电子设备中，特别是在小家电领域具有广泛的实用价值;正因为没有隔离，所以应用在需要
隔离的电子设备中不合适。
2、金属膜电容的容量还不能做得很大，因此，这种电路通常用在小功率直流
稳压电源的电子设备中。
1、电路结构非常简单，具有体积小、重量轻，有利于实现电子设备的小型化
2、省去了电源变压器，对元器件的要求也不高，成本非常低，有力于降低电
子设备的成本;
3、电容降压电路是一个电流源，只需改变基准电压元件，就可得到很宽范围
内的任一DC电压源;。