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[導(dǎo)讀]什么是阻容降壓?阻容降壓,顧名思義就是利用電阻和電容為主要元器件組成的降壓電路,它實(shí)質(zhì)上是利用電容在交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。阻容降壓電路通常用于低成本、阻性負(fù)載、小電流、非隔離場(chǎng)合,它的輸出電壓通常在幾伏到三十幾伏之間,而輸出電流一般都小于100mA,電壓取決于所使用的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值,而電流大小跟降壓電容容量的大小有關(guān),電容容量越大,取得的電流越大,但電容容量一般都選取0.33μF~3.3μF之間。

一、什么是阻容降壓

阻容降壓,顧名思義就是利用電阻和電容為主要元器件組成的降壓電路,它實(shí)質(zhì)上是利用電容在交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。阻容降壓電路通常用于低成本、阻性負(fù)載、小電流、非隔離場(chǎng)合,它的輸出電壓通常在幾伏到三十幾伏之間,而輸出電流一般都小于100mA,電壓取決于所使用的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值,而電流大小跟降壓電容容量的大小有關(guān),電容容量越大,取得的電流越大,但是電容容量一般都選取0.33μF~3.3μF之間。

二、阻容降壓電路組成

阻容降壓電路一般有五大部分組成:浪涌保護(hù)電路、阻容降壓電路、整流電路、穩(wěn)壓電路、濾波電路,如下圖

1、浪涌保護(hù)電路:這屬于市電前級(jí)電路,一般都會(huì)有壓敏電阻,壓敏電阻作用是抑制浪涌電壓,還有保險(xiǎn)絲,它的作用是防止電路過(guò)大對(duì)后級(jí)電路有影響,一旦當(dāng)輸入端流入大電流,保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷,一般還有一個(gè)限流電阻,如圖R2/20Ω,一般功率需要2W以上,在有些浪涌保護(hù)電路還有PTC熱敏電阻;

2、阻容降壓電路:這是整個(gè)電路核心部分,理解阻容降壓電路之前先看看電容如何交流信號(hào)下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制電路的最大工作電流。根據(jù)電容容抗的計(jì)算公式Xc=1/(2πfC)算出容抗大小,其中,f為交流信號(hào)的頻率,C為電容值的大小,假設(shè)市電電壓為220V,頻率為50Hz,降壓電容容量1uF,那么將市電加在電容上,1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3183.09Ω,那么流過(guò)電容的電流I=U/Xc=69.1mA。如下圖

但是這是沒(méi)有接入負(fù)載的情況,一般負(fù)載在100Ω到300Ω之間,下面取300Ω(R=300Ω,R<

①對(duì)于橋式全波整流

降壓電容的容量大小取決于它通過(guò)的電流,假設(shè)沒(méi)有接入負(fù)載(即負(fù)載短路),此那么流過(guò)電容的最大電流

采用橋式全波整流輸出電壓的有效值為

其中f為市電頻率,即50Hz;C為電容,容量為1uF;Ui市電電壓電壓,大小220V;Xc是阻抗,阻值單位Ω。計(jì)算得出

也就是說(shuō)1uF的電容可以得出大約62mA電流;

②對(duì)于半波整流

如下圖,同樣的以1uF電容為例,由于采用的是半波整流,因此電容C后面的電路只能得到半個(gè)周期的充放電電流,也就是有效值的一半

即半波整流輸出電壓有效值

最大電流為

可以看出:半波整流電流利用率只有全波整流的一半,但是在阻容降壓電路很少用橋式整流,這是由于在電路中我們總希望電路只有一個(gè)公共參考點(diǎn),也就是接地點(diǎn)。如果采用橋式整流,在交流輸入端和直流輸出端可能出現(xiàn)不同公共參考點(diǎn),也就是說(shuō)當(dāng)交流輸入端的N線和L線反接時(shí),直流輸出端的參考點(diǎn)可能會(huì)帶電,這樣存在安全隱患;而用半波整流時(shí),直流輸出端的地線一直與交流輸入端的N相連,這樣在電路調(diào)試時(shí)相對(duì)安全一些,但是,也不是絕對(duì)安全的,畢竟是非隔離電源,但這只是相對(duì)而言,因此在很多的場(chǎng)合,我們基本上采用半波整流,另外還有一方面就是省去了兩個(gè)整流二極管甚至三個(gè)。

3、整流電路

一般采用半波整流,對(duì)于半波整流二極管的選擇,要充分考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng),因此整流二極管要考慮最大平均電流IF和最高反向工作電壓URM,也有一些場(chǎng)合采用全波整流;

4、穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓電路用穩(wěn)壓二極管,用穩(wěn)壓管的電流調(diào)節(jié)作用,通過(guò)限流電阻上電壓或電流的變化進(jìn)行補(bǔ)償,達(dá)到穩(wěn)壓的目的。選擇穩(wěn)壓二極管時(shí)候要保證它的功率足夠,因?yàn)橐坏┴?fù)載開(kāi)路,穩(wěn)壓管就要承受全部的電流;

5、濾波電路

濾波主要是電解電容或者鉭電容加上瓷片電容濾除低頻和高頻成分,可根據(jù)輸出紋波要求選擇適當(dāng)容量的電解電容。


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