三張電路圖,教你看懂阻容降壓的工作原理
因此,電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流,而電容器實(shí)際上起到一個限制電流和動態(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)?/span>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(diǎn),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(diǎn)亮,發(fā)出正常的亮度而不會被燒毀。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,燈泡同樣會被點(diǎn)亮,而不會被燒毀。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)際上起到一個限制電流和動態(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為斷開電源時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)來穩(wěn)定電壓,其正向特性用來在市電負(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,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?/span>
- 4)電容降壓器不適用于動態(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,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。
END
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