安規(guī)電容器降壓原理
安規(guī)電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。就是利用電容在一定的交流信號頻率下產(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1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當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70mA,但在電容器上并不產(chǎn)生功耗,應(yīng)為如果電容是一個理想電容,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)這個特點,我們?nèi)绻谝粋€1uF的電容器上再串聯(lián)一個阻性元件,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阻性元件的特性。例如,我們將一個110V/8W的燈泡與一個1uF的電容串聯(lián),在接到220V/50Hz的交流電壓上,燈泡被點亮,發(fā)出正常的亮度而不會被燒毀。因為110V/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,燈泡同樣會被點亮,而不會被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此,安規(guī)電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態(tài)分配電容器和負載兩端電壓的角色。
采用降壓時應(yīng)注意以下幾點:
一:根據(jù)負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當?shù)碾娙?,而不是依?jù)負載的電壓和功率。
二:限流電容必須采用無極性電容,絕對不能采用電解電容。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。
三: 安規(guī)電容降壓不能用于大功率條件,因為不安全。
四: 安規(guī)電容降壓不適合動態(tài)負載條件。
六:當需要直流工作時,盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流。而且要滿足恒定負載的條件。
安規(guī)電容的主要應(yīng)用電路
安規(guī)電容是指用在這樣的場合的,即電容器失效后,不會導(dǎo)致電擊,不危及人生安全。
安規(guī)電容應(yīng)用的主要場合很多,主要有:阻容降壓電路,EMI濾波兩種。
阻容降壓電路是指利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。如圖為:阻容降壓的電源電路圖
EMI濾波器主要作用是濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對電源的干擾,同時也起到減少開關(guān)電源本身的電磁干擾。
一般的EMI濾波器有兩組電容,即跨界在電源線之間起差模抑制作用的X電容和接在電源線和地之間起共模抑制作用的Y電容。對于X電容其額定電壓和電網(wǎng)電壓相當,其容量可以選的大一些,典型值0.05μF~1μF.對于Y電容取值允許情況下越大越好,但是如果Y電容失效會導(dǎo)致人員電擊,所以對其最大漏電流電流有限制。