阻容降压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,因此它的工作特点是工作电流很小,不适合大电流的电路,工作电流根据负载决定,下图是阻容降压电路图:
阻容降压
如图:
NTC1:热敏电阻器有一个额定的零功率电阻值,当其串联在电源回路中时,就可以有效地抑制开机浪涌电流;
F1:保险丝,起过流保护作用,可选用3.15A/250Vac型号;
RV:压敏电阻,起浪涌保护作用,一般选用07471型号,也可以选择10471,大一点的话可以选择07561或者10561等;
C1: 降压电容,利用较大的容抗限制电路总电流。常用聚酯电容(CL21)、聚丙烯电容(CBB21)、安规电容(X2) ,容值依负载需求而定,此电容容量越大电路越 不安全,在设计此电路时,如果220VAC供电情况下容量超过2.5uF,110VAC 供电情况下容量超过4uF就因该放弃阻容降压考虑其它电路。此处选用0.47uF 安规电容(X2);
R1:放电电阻,断电后为电容C1提供放电回路,防止在快速插拔电源插头或插头 接触不良时C1电容上的残余电压和电网电压叠加对后续器件形成高压冲击和 防止拔出电源插头后接触到人体对人员产生伤害。一般要求断电后C1电压衰减到37%的时间应小于1秒,因为T=RC*Ln[(V0-V1)/(Vt-V1)],所以T=RC,R=t/C,R<1/C;
R2:限流电阻,此电阻主要是防止首次上电和在快速插拔电源插头或插头接触不良时所产生的高压冲击对整流二极管的损坏。电容C33在首次上电如果刚好碰在波峰处,因C3在通电瞬间呈短路状态(一阶零状态响应),此时交流电源 直接加在R1和整流管上,R1上有220VAC*1.414=311VDC瞬间直流电压,如果上 电时C1电荷未放完,此电压可能会更高 。所以R2要选择耐电流冲击强和耐高 压的电阻,R2电阻不能太小,也不能太大,电阻太小冲击电流大,电阻太大 整个电路功耗增大。整流二极管的峰值电流一般会比较大,如1N400X系列 峰值电流为50A,所以一般取R2电阻在10-50Ω之间,这里选取47;
Z1:稳压二极管,选用1N4733,稳压电压Vz为5.1V。Z1的最大稳压电流Iz必须大于电容C1最大充放电电流,如若不然过多的电流则会损坏稳压二极管;
R3:与电容C3、C2组成RC滤波,减小纹波;
D1:整流二极管,起半波整流作用;
D2:整流二极管,起半波整流作用;
C2:电解电容,对稳压后的电压滤波,同时在电源关断的半个周期为负载提供电 能。电源下半个周期来临前,C2必须保证为负载提供的电压不能衰减太多,此处选用1000uF/16V型号;
C3:贴片电容,滤波作用,选用104瓷片电容;
R4:放电电阻,断电后为C2提供放电回路,一般为5~10K;
R5:等效负载。
阻容降压电路简单,适合小电流电路,但是采。用电容降压时应注意以下几点:
1. 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率;
2. 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容;
3. 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全;
4. 电容降压不适合动态负载条件;
5. 同样,电容降压不适合容性和感性负载;
6. 当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流, 因为全波整流产生浮置的地,并在零线和火线之间产生高压,造成人体触电伤害。