
一 电容降压原理
电容降压的作业原理是使用电容在必定的沟通信号频率下发生的容抗来约束最大作业电流。
例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所发生的容抗约为3180欧姆。当220V的沟通电压加在电容器的两头,则流过电容的最大电流约为70mA。尽管流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不发生功耗,应为假如电容是一个抱负电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。
根据这个特色,咱们假如在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两头所得到的电压和它所发生的功耗彻底取决于这个阻性元件的特性。
例如,咱们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的沟通电压上,灯泡被点亮,宣布正常的亮度而不会被焚毁。由于110V/8W的灯泡所需的电流为72mA,它与1uF电容所发生的限流特性相吻合。
同理,咱们也能够将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的沟通电上,灯泡相同会被点亮,而不会被焚毁。由于5W/65V的灯泡的作业电流也约为70mA。
因而,电容降压其实便是使用容抗限流。而电容器实践上起到一个约束电流和动态分配电容器和负载两头电压的人物。
下图为阻容降压的典型使用,C1为降压电容,R1为断开电源时C1的泄放电阻,D1为半波整流二极管,D2在市电的负半周为C1供应放电回路,不然电容C1充满电就不作业了,Z1为稳压二极管,C2为滤波电容。输出为稳压二极管Z1的安稳电压值。
在实践使用中,能够用下图替代上图,这儿用了Z1正向特性和反向特性,其反向特性(也便是其稳压特性)来安稳电压,其正向特性用来在市电负半周给C1供应放电回路。
在较大的电流使用中,能够用全波整流,如下图:
在小电压全波整流输出时,最大输出电流即为:
容抗:Xc=1/(2πfC)
电流:Ic = U/Xc=2πfCU
选用电容降压时应留意以下几点:
根据负载的电流巨细和沟通电的作业频率选取恰当的电容,而不是根据负载的电压和功率。
限流电容有必要选用无极性电容,肯定不能选用电解电容。并且电容的耐压须在400V以上。最抱负的电容为铁壳油浸电容。
电容降压不能用于大功率条件,由于不安全。
电容降压不适合动态负载条件。
相同,电容降压不适合容性和理性负载。
当需求直流作业时,尽量选用半波整流。不主张选用桥式整流。并且要满意稳定负载的条件。
二 器材挑选
1、电路规划时,应先测定负载电流的精确值,然后参阅示例来挑选降压电容器的容量。由于经过降压电容C1向负载供应的电流Io,其实便是流过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,剩余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大答应电流Idmax小于Ic-Io时易形成稳压管焚毁。
2、为确保C1牢靠作业,其耐压挑选应大于两倍的电源电压。
3、泄放电阻R1的挑选有必要确保在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
三 规划举例
已知C1为0.33μF,沟通输入为220V/50Hz,求电路能供应负载的最大电流。
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
一般降压电容C1的容量C与负载电流Io的联系可近似以为:C=14.5 I,其间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阻隔电源,在使用上要分外的留意阻隔,避免触电。









