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阻容降壓原理及設(shè)計(jì)
分析一下阻容降壓原理:
   將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流的常規(guī)方法是采用變壓器降壓后再整流濾波,當(dāng)受體積和成本等因素的限制時(shí),最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是采用電容降壓式電源.
一、RC降壓的基本原理     電容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下,產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。例如,在50Hz的工頻條件 下,一個(gè)1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3185歐姆。當(dāng)220V的交流電壓加在電容器的兩端,則流過(guò)電容的最大電流約為70mA。雖 然流過(guò)電容的電流有70mA,但在電容器上并不產(chǎn)生功耗,因?yàn)榱鬟^(guò)電容的電流為虛部電流,它所作的功為無(wú)功功率。根據(jù)這個(gè) 特點(diǎn),我們?nèi)绻谝粋€(gè)1uF的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性元件,則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè) 阻性元件的特性。     電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。     電容降壓式簡(jiǎn)易電源的基本電路如圖,C1為降壓電容器,D2為半波整流二極管,D1是穩(wěn)壓二極管,R1為關(guān)斷電源后C1的 電荷泄放電阻阻。

二、器件選擇

    1、電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值,然后參考示例來(lái)選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^(guò)降壓電容C1向負(fù)載提

供的電流Io,實(shí)際上是流過(guò)C1的充放電電流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,則流經(jīng)C1的充、放電電流越大。當(dāng)負(fù)載電流Io小

于C1的充放電電流時(shí),多余的電流就會(huì)流過(guò)穩(wěn)壓管,若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀。

    2、為保證C1可靠工作,其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓。

    3、泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時(shí)間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。

    三、設(shè)計(jì)舉例

    如圖中,已知C1為0.33μF,交流輸入為220V/50Hz,求電路能供給負(fù)載的最大電流。

    C1在電路中的容抗Xc為:Xc=1/ωC=1/2πf C="1/2"×3.14×50×0.33×10-6=9.65K

    流過(guò)電容器C1的充電電流(Ic)為:Ic =U/Xc=220/9.65=22mA。

    通常降壓電容C1的容量與負(fù)載電流Io的關(guān)系可近似認(rèn)為:C=14.5I,其中C的容量單位是μF,Io的單位是A。

    注:電容降壓式電源是一種非隔離電源,在應(yīng)用上要特別注意隔離,防止觸電!??!

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