三張電路圖，教你看懂阻容降壓的工作原理

電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。阻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。同時(shí)在電容器上串聯(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。

因此，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。

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3180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)槿绻娙菔且粋€(gè)理想電容，則流過(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。例如，我們將一個(gè)110V/8W的燈泡與一個(gè)1uF的電容串聯(lián)，在接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點(diǎn)亮，發(fā)出正常的亮度而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?10V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA，它與1uF電容所產(chǎn)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(lián)接到220V/50Hz的交流電上，燈泡同樣會(huì)被點(diǎn)亮，而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此，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。

圖1為阻容降壓的典型應(yīng)用，C1為降壓電容，R1為斷開(kāi)電源時(shí)C1的泄放電阻，D1為半波整流二極管；D2在市電的負(fù)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(wěn)壓二極管，C2為濾波電容。輸出為穩(wěn)壓二極管Z1的穩(wěn)定電壓值。

圖1

在實(shí)際應(yīng)用中，可以用2圖代替圖1，這里用了Z1正向特性和反向特性，其反向特性（也就是其穩(wěn)壓特性）來(lái)穩(wěn)定電壓，其正向特性用來(lái)在市電負(fù)半周給C1提供放電回路。

圖2

在較大電流的應(yīng)用中，可以用全波整流，如圖3。

圖3

在小電壓全波整流輸出時(shí)，最大輸出電流即為：

容抗 Xc=1/（2πfC）

電流 Ic = U/Xc=2πfCU

使用電容降壓時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

1）根據(jù)負(fù)載電流和交流工作頻率選擇合適的電容器，而不是依據(jù)負(fù)載的電壓和功率。

2）限流電容器必須是無(wú)極性電容器，不得使用電解電容器。電容電壓必須在400V以上，最理想的電容器是鐵殼油浸電容器。

3）電容降壓器不能在大功率條件下使用，因?yàn)樗话踩?/p>

4）電容降壓器不適用于動(dòng)態(tài)負(fù)載條件。

5）5.電容降壓器不適用于容性和感性負(fù)載。

6）當(dāng)需要直流操作時(shí)，應(yīng)盡量采用半波整流。不建議使用橋式整流器。而要滿足恒載的條件。

審核編輯：湯梓紅

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