原创阻容压降

 2010-1-17 17:15  3234 2 2 分类: 模拟

阻容降压原理及设计

分析一下阻容降压原理：

将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源.

一、RC降压的基本原理 电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下，产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3185欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,因为流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。电容降压式简易电源的基本电路如图，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻阻。

二、器件选择

    1、电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提

供的电流Io，实际上是流过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，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。

    2、为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。

    3、泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。

    三、设计举例

    如图中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。

    C1在电路中的容抗Xc为：Xc=1/ωC=1/2πf 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。

    通常降压电容C1的容量与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5I，其中C的容量单位是μF，Io的单位是A。

    注：电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电！！！