所謂阻容降壓電路,原理是電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。工程師們利用電容的這個特性,在一些要求不高的小產(chǎn)品中(如LED燈泡)會使用阻容降壓來提供電源,主要優(yōu)點(diǎn)是器件少、成本低。
(相關(guān)資料圖)
阻容降壓電路原理分析:
阻容降壓的本質(zhì)不是降壓,而是限流,其輸出電壓大小由負(fù)載的阻抗大小決定,阻抗大電壓就高,阻抗小電壓就低。電容器實(shí)際上起到一個限制電流和動態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。
根據(jù)電容容抗的公式:Xc=1/(2πfC),在市電中(220V/50Hz)接入一個1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆,則流過電容的最大電流約為70mA。并且電容器所作的功為無功功率,不會產(chǎn)生功耗。
將一個5W/65V的燈泡與1uF電容串聯(lián)接到220V/50Hz的交流電上,燈泡同樣會被點(diǎn)亮,而不會被燒毀。就是因?yàn)?W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。
阻容降壓電路(半波)
上圖是阻容降壓的典型應(yīng)用電路,C1為降壓電容,R1為斷開電源時(shí)C1的泄放電阻,D1為半波整流二極管,D2在市電的負(fù)半周為C1提供放電回路,否則電容C1充滿電就不工作了,Z1為穩(wěn)壓二極管,C2為濾波電容。輸出為穩(wěn)壓管Z1的穩(wěn)定電壓值。
阻容降壓電路(全波)
阻容降壓電路(全波)參數(shù)計(jì)算:
1.首先根據(jù)負(fù)載的工作電流大小和交流電的電壓頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙荩?jì)算公式如下:
容抗 Xc=1/(2πfC)
電流 Ic=U/Xc=2πfCU
此電容必須是無極性,且耐壓要大于400V,常用金屬膜CBB電容。
2.根據(jù)電容大小選取合適的泄放電阻,按下表取值即可。
3.選擇的穩(wěn)壓二極管最大反向電流要大于總電流,這樣當(dāng)負(fù)載斷開時(shí),穩(wěn)壓管才不會燒壞,此處由于電容已經(jīng)限制了電流,所以穩(wěn)壓二極管可不用串限流電阻。
阻容降壓電路應(yīng)用注意事項(xiàng):
阻容降壓電路雖然成本低,但是不隔離,存在安全隱患,一般應(yīng)用在接觸不到的地方。
阻容降壓電路不能用于大功率場合,一方面由于結(jié)構(gòu)簡單不安全,另一方面電容的容量與電流也限制著,一般使用場合電容容量不超過2.5uF。
阻容降壓電路適合用在負(fù)載電流小且負(fù)載固定的場合,不適合動態(tài)負(fù)載條件、感性負(fù)載、容性負(fù)載場合。
審核編輯:湯梓紅
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