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本文主要是關(guān)于阻容降壓的相關(guān)介紹，并著重對(duì)阻容降壓電流改變及其原理進(jìn)行了詳盡的闡述。
阻容降壓
電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。他的工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。
電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。他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3180歐姆。當(dāng)220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有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，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。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。
注意事項(xiàng)
采用電容降壓時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1. 根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙荩皇且罁?jù)負(fù)載的電壓和功率。
2. 限流電容必須采用無極性電容，絕對(duì)不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。
3. 電容降壓不能用于大功率負(fù)載，因?yàn)椴话踩?/p>
4. 電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載。
5. 同樣，電容降壓不適合容性和感性負(fù)載。
6. 當(dāng)需要直流工作時(shí)，盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流， 因?yàn)槿ㄕ鳟a(chǎn)生浮置的地，并在零線和火線之間產(chǎn)生高壓，造成人體觸電傷害。而且要滿足恒定負(fù)載的條件。
容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為降壓電容器，VD2為半波整流二極管，VD1在市電的負(fù)半周時(shí)給C1提供放電回路，VD3是穩(wěn)壓二極管，R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用的是圖2的所示的電路。當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時(shí)，可采用圖3所示的橋式整流電路。
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，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^降壓電容C1向負(fù)載提供的電流Io，實(shí)際上是流過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。
阻容降壓電路怎么改電流
阻容降壓原理和計(jì)算公式
阻容降壓原理和計(jì)算公式，電容降壓式電源將交流式電轉(zhuǎn)換為低壓直阻容降壓原理和計(jì)算公式
這一類的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通?？稍趲追饺龓资Q于
所使用的齊納穩(wěn)壓管。所能提供的電流大小正比于限流電容容量。采用半波整流時(shí)，每微法電容可得到電
流（平均值）為：（國際標(biāo)準(zhǔn)單位）
I（AV）=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C
=0.44*220*2*3.14*50*C=30000C
=30000*0.000001=0.03A=30mA
f為電源頻率單位HZ;C為電容容值單位F法拉;V為電源電壓單位伏V;Zc=2*Pi*f*C為阻抗阻值單位歐姆。
如果采用全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為：
I（AV）=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C
=0.89*220*2*3.14*50*C=60000C
=60000*0.000001=0.06A=60mA
一般地，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因?yàn)楦〉兀€(wěn)定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的
更少。
使用這種電路時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)：
1、未和220V交流高壓隔離，請(qǐng)注意安全，嚴(yán)防觸電！
2、限流電容須接于火線，耐壓要足夠大（大于400V），并加串防浪涌沖擊兼保險(xiǎn)電阻和并放電電阻。
3、注意齊納管功耗，嚴(yán)禁齊納管斷開運(yùn)行。
電容降壓式電源將交流式電轉(zhuǎn)換為低壓直流
電容降壓原理
電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。他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3180歐姆。當(dāng)220V的交流電壓
加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產(chǎn)
生功耗，應(yīng)為如果電容是一個(gè)理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。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。
將交流式電轉(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)
，最簡單實(shí)用的方法就是采用電容降壓式電源。
一、電路原理
電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負(fù)半周時(shí)給
C1提供放電回路，D3是穩(wěn)壓二極管，R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用的是圖2
的所示的電路。當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時(shí)，可采用圖3所示的橋式整流電路。
整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會(huì)高于30伏，并且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動(dòng)，這是因?yàn)榇祟愲?/p>
源內(nèi)阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應(yīng)用場(chǎng)合。
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，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^降壓電
容C1向負(fù)載提供的電流Io，實(shí)際上是流過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
圖2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 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K
流過電容器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C與負(fù)載電流Io的關(guān)系可近似認(rèn)為：C=14.5 I，其中C的容量單位是μF，Io的單位
是A。
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。
圖2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 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K
流過電容器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C與負(fù)載電流Io的關(guān)系可近似認(rèn)為：C=14.5 I，其中C的容量單位是μF，Io的單位
是A。
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。
電容應(yīng)選為334j即0.33uf的瓷片電容
?。?）防開關(guān)燈 電流沖擊： R1取值75-150歐姆碳膜電阻，對(duì)開電瞬間緩沖的效果非常明顯，可以減弱尖峰
脈沖電壓對(duì)后級(jí)元件的影響，沒有R1的電路穩(wěn)定性大幅下降，容易出現(xiàn)的問 題就是開電瞬間打火嚴(yán)重，
瞬間燒掉LED。R1同時(shí)也等同于一個(gè)保險(xiǎn)，后級(jí)出現(xiàn)短路性故障，可以自行熔斷，不至于把危害涉及到到
更大范圍，由此可見，沒有 R1的電路也是不安全的！
?。?）防止高壓對(duì)LED沖擊：R2一般選用100歐姆-680歐姆/1W，作用為降壓輸出緩沖，可以防 止高壓直接沖
擊LED，多路時(shí)也可用于分流或限流。
（3）防止瞬間高壓瞬間形成：C2選用10uf/400V或 10uf/250V電解電容，開燈瞬間電路給電容兩端充電時(shí)間
很重要，電容容量大，高壓無法在電容兩端迅速形成，從而避免了瞬間高電壓的形成，從而避免了 對(duì)LED
緩沖電路和LED的損傷。
?。?）關(guān)電后LED燈余光消除：R3，10K-1M/0.25W電阻，為降壓輸出假性負(fù)載，防 止電路空載時(shí)輸出端電路
過流，同時(shí)可以端時(shí)間泄放電解電容兩端電壓，避免關(guān)燈后的余光長久滯留，取值較小的話，還可以防止
LED瞬間加電電壓升高，充分保 護(hù)LED！
淺談阻容降壓電路原理
需要指出的是電容能夠降壓，不是近幾年才發(fā)現(xiàn)的，而是自從有了交流電人們就認(rèn)識(shí)了交流電通過電容后所表現(xiàn)的性質(zhì)：
1.交流電能夠通過電容，但電流超前于電壓90°；且對(duì)交流電呈現(xiàn)阻抗（容抗），容抗大小Xc=1/2πfC，f交流電頻率，C電容容量；通過電容器的電流I=U/Xc。
2.當(dāng)電阻（負(fù)載）與電容串聯(lián)后，電流超前于電壓不再是90°，而是小于90度，阻抗IZI=√R2+Xc2；通過阻容電路的電流I=U/IZI。這樣加在電阻上的電壓可以通過改變?nèi)菘箒砀淖?，這就是電容降壓的原理。
3.電容降壓有什么好處呢？交流電通過電容，雖然有容抗，但沒有能量消耗，只存在電能的交換，這是其一；其二，電容體積小，不占地方；其三，成本低，可以大規(guī)模生產(chǎn)；鑒于以上三個(gè)因素，阻容降壓電路得到了廣泛的應(yīng)用。
非常典型的兩種電容降壓電路;半波整流型、橋式整流型，其工作過程：市電---降壓--整流--濾波
電路組成：降壓電容C1作用就是限流、降壓；，卸荷電阻R的作用就是當(dāng)電路斷開時(shí)，為C1提供放電通道。VD2整流，VD1為電容C1負(fù)半周提供放電通道；穩(wěn)壓管VS穩(wěn)壓作用；C2濾波作用。
對(duì)于半波整流電路，每微法能提供的電流為30mA，推導(dǎo)過程，Ic=U/Xc，半波整流平均電壓為220×0.44v，故Ic=0.45×220×2×3.14×50×C=C30mA。采用橋式整流為60mA，推導(dǎo)過程同上，這里是指電容能提供的最大電流，將電阻省略了，因?yàn)殡娙萑绻艽螅筒缓纤懔艘话阍?.33uF-2.5uF之間，負(fù)載電阻較小，這個(gè)總阻抗近似和容抗相同。這個(gè)關(guān)系很重要在下面的設(shè)計(jì)中我們要用到它。
半波整流電路元件的選擇：在已知電源電壓（U1=220V）、負(fù)載電壓U2、負(fù)載電流I的條件下進(jìn)行選擇。。與變壓器降壓不同，該電路是依據(jù)負(fù)載電流選定電容器，變壓器電源是通過負(fù)載電壓和功率選擇的。
電容的選擇，降壓電容C1，根據(jù)上述公式C1≥I/30，C1電容量，單位微法uF，I為電路輸出電流，也即負(fù)載電流，單位mA。Uc的耐壓大于等于√2U1；C2的容量一般大于50微法，耐壓≥2U2，越大越好，同時(shí)考慮體積、成本問題。
穩(wěn)壓管Vs的選擇：主要是穩(wěn)壓值和最大反向電流兩個(gè)參數(shù)。穩(wěn)壓值Uz=輸出電壓U2；最大反向電流大于等于1.5*I2，即輸出電流的1.5倍；
二極管VD1、VD2的選擇，最大整流電流Im≥2*I2，最大反向電流大于≥2U2
放電電阻R的取值與C1有關(guān)，見下表，額定功率1/2W
橋式整流電路元件選擇依據(jù)基本同上，不過C1≥I/60，整流二極管電流為輸出電流的一半，其它相同。
任何事物都不是十全十美的，阻容降壓電路也一樣，存在的問題：
它不是隔離電源，不安全，也就是220v電源能傳到負(fù)載，有觸電危險(xiǎn)性；橋式整流比半波整流更差。
不能用于大功率，如果需要大功率則必須增加電容量，這樣就不劃算了；
不適合容性、感性負(fù)載；會(huì)喪失其優(yōu)越性；
不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載；
為了提高電路的穩(wěn)定性、可靠性，有的電路增加了壓敏電阻、保險(xiǎn)管等，這里不再敘述。
結(jié)語
關(guān)于阻容降壓的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
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評(píng)論