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品中(如LED燈泡)會使用阻容降壓來提供電源,主要優點是器件少、成本低。
阻容降壓電路原理分析:
阻容降壓的本質不是降壓,而是限流,其輸出電壓大小由負載的阻抗大小決定,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。
根據電容容抗的公式: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,不會產生功耗。
將一個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。就是因為5W/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用電路,C1為降壓電容,R1為斷開電源時C1的泄放電阻,D1為半波整流二極管,D2在市電的負半周為C1提供放電回路,否則電容C1充滿電就不工作了,Z1為穩壓二極管,C2為濾波電容。輸出為穩壓管Z1的穩定電壓值。
阻容降壓電路(全波)
阻容降壓電路(全波)參數計算:
1.首先根據負載的工作電流大小和交流電的電壓頻率選取適當的電容,計算公式如下:
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.選擇的穩壓二極管最大反向電流要大于總電流,這樣當負載斷開時,穩壓管才不會燒壞,此處由于電容已經限制了電流,所以穩壓二極管可不用串限流電阻。
4.整流管選擇1N4007即可,輸出濾波電容選擇幾百uF就行。
阻容降壓電路應用注意事項:
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,一方面由于結構簡單不安全,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載電流小且負載固定的場合,不適合動態負載條件、感性負載、容性負載場合。
審核編輯:劉清
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原文標題:阻容降壓電路原理全分析、參數計算
文章出處:【微信號:電路一點通,微信公眾號:電路一點通】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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