電容降壓電源原理和計(jì)算公式

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1、電容降壓電源原理和計(jì)算公式???這一類的電路通常用於低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通?？稍趲追饺龓资?，取決於所使用的齊納穩(wěn)壓管。所能提供的電流大小正比於限流電容容量。採(cǎi)用半波整流時(shí)，每微法電容可得到電流（平均值）爲(wèi)：（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如果採(cǎi)用全波整流可得到雙倍的電流（平均值）爲(wèi)

2、：???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，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因爲(wèi)浮地，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、限流電容須接於火線，耐壓要足夠大（大於400V），並加串防浪湧衝擊兼保險(xiǎn)電阻和

3、並放電電阻。???3、注意齊納管功耗，嚴(yán)禁齊納管斷開(kāi)運(yùn)行。電容降壓電路的特點(diǎn)及元器件選擇???在電子製作時(shí)，爲(wèi)了減小體積、降低成本，往往採(cǎi)用電容降壓的方法代替笨重的電源變壓器。採(cǎi)用電容降壓方法如元器件選擇不當(dāng)，不但達(dá)不到降壓要求，還有可能造成電路損壞。本文從實(shí)際應(yīng)用角度，介紹電容降壓元器件應(yīng)如何進(jìn)行正確選擇。???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爲(wèi)降壓電容，一般爲(wèi)0.33~3.3uF。假設(shè)C1=2uF，其容抗XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由於整流管的導(dǎo)通電阻只有幾

4、歐姆，穩(wěn)壓管VS的動(dòng)態(tài)電阻爲(wèi)10歐姆左右，限流電阻R1及負(fù)載電阻RL一般爲(wèi)100~200，而濾波電容一般爲(wèi)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電阻，可以畫出圖2的交流等效電路。同時(shí)滿足了XC1>R的條件,所以可以畫出電壓向量圖。???由於R甚小於XC1，R上的壓降VR也遠(yuǎn)小於C1上的壓降，所以VC1與電源電壓V近似相等，即VC1=V。根據(jù)電工原理可知：整流後的直流電流平均值Id,與交流電平均值I的關(guān)係爲(wèi)Id=V/XC1。若C1以u(píng)F爲(wèi)單位，則Id

5、爲(wèi)毫安培培單位，對(duì)於22V，50赫茲交流電來(lái)說(shuō)，可得到Id=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)，當(dāng)電路中各項(xiàng)參數(shù)確定以後，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)，由於Id=0.62C1,可以看出，Id與C1成正比，即C1確定以後，輸出電流Id是恒定的，而輸出直流電壓卻隨負(fù)載電阻RL大小不同在一定範(fàn)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

6、9V工作電壓，負(fù)載平均電流爲(wèi)75毫安培培，由於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)際提供的電流爲(wèi)Id=93毫安培培。???穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值應(yīng)等於負(fù)載電路的工作電壓，其穩(wěn)定電流的選擇也非常重要。由於電容降壓電源提供的的是恒定電流，近似爲(wèi)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毫安培培電流，所以VD5的最大穩(wěn)定電流應(yīng)該取100毫安培培爲(wèi)宜。由於RL與VD5並聯(lián)，在保證RL取用75毫安培培

7、工作電流的同時(shí)，尚有18毫安培培電流通過(guò)VD5，所以其最小穩(wěn)定電流不得大於18毫安培培，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R1=100歐姆，R1上的壓降爲(wèi)9.3V,則損耗爲(wèi)0.86瓦,可以取100歐姆1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)載電壓爲(wèi)9V,R1上的壓降爲(wèi)9.3V,總降壓爲(wèi)18.3V,考慮到留有一定的餘量,因此C2耐壓取25V以上爲(wèi)好?！‰娙萁祲菏诫娫???將交流市電

8、轉(zhuǎn)換爲(wèi)低壓直流的常規(guī)方法是採(cǎi)用變壓器降壓後再整流濾波，當(dāng)受體積和成本等因素的限制時(shí)，最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是採(cǎi)用電容降壓式電源。一、電路原理???????????電容降壓式簡(jiǎn)易電源的基本電路如圖1，C1爲(wèi)降壓電容器，D2爲(wèi)半波整流二極體，D1在市電的負(fù)半周時(shí)給C1提供放電回路，D3是穩(wěn)壓二極體，R1爲(wèi)關(guān)斷電源後C1的電荷泄放電阻。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常採(cǎi)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)，可採(cǎi)用圖3所示的橋式整流電路。整流後未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會(huì)高於30伏，並且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很