電容降壓電路，因其成本低廉、體積小而被廣泛地使用，此一優點足以掩蓋其它所有缺點：輸出電流?。ㄒ话憧刂圃?00mA以內），與市電直通非隔離而存在安全隱患，輸出電壓波動大等；這些缺點也限制了其所能使用場所。

補充：常規的AC－＞DC方案是采用變壓器降壓后再整流濾波。

1 工作原理

就是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流，因負載阻抗不是很大，而認為此時的電容為一個恒流源為負載供電。電容的取值一般在0．33～3．3uF之間針對我國220V／50Hz市電，利用容抗計算公式：Xc＝1／（2pifC），可得其容抗在965Ω～9．65kΩ范圍內，較一般負載阻抗來說，已遠遠大于其值。最簡單的電容降低電路如下圖示：

根據負載所需電流大小，來確定C1值的大小。此電路我們會發現一個問題：交流的市電輸入，在負載兩端會產生一個交變的電壓，而非我們所需的DC電源，故做如下改進：

利用了二極管的單向導通性。但隨之又引入了第二個問題：電容C1放電回路問題；當電壓從0逐步增大到最大值時，電壓對C1進行充電，為負載提供電流；當C1充滿電后，C1斷路，不再給負責提供電流；而此時，C1沒有放電回路，一直保持最大電壓，后續不再進行充放電過程；故此電路只有在上電瞬間，才提供給負載pi／4時間的電流。還是利用二極管的單向導通性，對上述電路做如下改進，D2為C1提供放電回路。我們再來找找問題：在前面我們已經提到，因Xc1很大而認為C1為一個恒流源，故負載上的電壓完全由負載阻抗決定，當負載變化時其兩端的電壓也隨之變化，這并不是我們所期望看到的，所以穩壓是我們需要考慮的一步。此時，穩壓二極管又有了它的用武之地，同時考慮到其與普通二極管的共性，故可對上述電路做如下改進，將D2普通二極管改為D3穩壓二極管。

如若再聯系下實際，上述電路的設計還未完。一般在進行電路設計時，電源端都會加入開關，當開關斷開時，C1又會存在放電回路問題了，此時又該如何避免這個問題呢？是的，直接在C1上并聯電阻以提供放電回路，阻值一般為幾百K，電路如下圖示：

R1和C1的取值，以下可作為一個參考：泄放電阻，主要是為了在較短時間內釋放掉電容上的電荷，這里有一個時間常數的計算，一般按下表取就可以了。

到此，基本上完成了電容降壓電路原理圖的設計。

2 參數計算

總體思路是：先根據負載功耗情況，確定負載電流大小，然后再計算所需電容值的大小。對穩壓管的選擇，亦要綜合考慮成本、穩壓值、 穩壓二極管正常工作的反向電流值及能承受的最大反向電流值（要大于總電流值，當負載開路時，才不會燒壞）等

3 注意事項

1.降壓電容為無極性電容，且耐壓必須在400V以上；2.電容降壓不適合動態負載，也不適合容性和感性負載；3.因未與市電隔離，需注意安全，嚴防接觸導電，電路應該放在一般接觸不到的地方；4.維修時不能隨意更換電容值；5.不能用在大功率場合，及負載變化或者不確定的場合；6.降壓電容一般要接在火線上（純交流電路除外），電路的零、火線不能接反，這一點可以用三腳插頭來強制或標注清楚；7.主要根據負載的電流大小和交流電頻率來選擇電容；題外話，為什么不用電感或電阻來降壓？電阻降壓有但是較少，應用場合和電容降壓一樣，但電阻功耗大。電感降壓呢？原理和電容一樣，但估計精確的電感不好做，沒有電容容易得到，所以沒有用電感。

電容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。例如，在50Hz的工頻條件下，一個1uF的電容所產生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。? ? ? ?

? ? ? ? ?
?? 雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產生功耗，因為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。? ? ? ? ?
? ? ? ? ?
? 根據這個特點，如果在一個1uF的電容器上再串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。? ? ? ? ?
? ? ? ? ?
? 例如，我們將一個110V/8W的燈泡與一個1uF的電容串聯，再接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點亮，發出正常的亮度而不會被燒毀。因為110V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA，它與1uF電容所產生的限流特性相吻合。? ? ? ? ?
? ? ? ? ?
? 同理，我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯接到220V/50Hz的交流電上，燈泡同樣會被點亮，而不會被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。? ? ? ? ?
? ? ? ? ?
? 因此，電容降壓實際上是利用容抗限流，而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。? ? ? ? ?
? ? ? ? ?
采用電容降壓時應注意以下幾點：? ? ? ? ?
?? 1、根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容，而不是依據負載的電壓和功率。? ? ? ? ?
?? 2、限流電容必須采用無極性電容，絕對不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。? ? ? ? ?
?? 3、電容降壓不能用于大功率條件，因為不安全。

4、電容降壓不適合動態負載條件。
5、同樣，電容降壓不適合容性和感性負載。

6、當需要直流工作時，盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流。而且要滿足恒定負載的條件。? ?

審核編輯：黃飛

?