阻容降压总结笔记
一.阻容降压半波整流基本电路
如图1, C1为降压电容,类似于一个电阻的作用,它的容抗Xc=1/(2πfc).
电路分析: 首先去掉VD1, 剩下的电路中C1用于降压, 然后通过VD2半波整流, 整流后的电压由VD3和C2进行稳压输出.
由于电容只能通过交流电,经过VD2整流后,电容只能流过正半周单向电流,电路不能持续导通,所以还需要构造一个负半周的电流回路, VD1就起到这个作用.
由于电容C1上的电压较高,拔掉插头后可能仍有较高电压引起触电,所以必须对电容尽快放电. R1并联在电容上,就是用来做放电电阻,起到安全保护的作用.
最大输出电流计算:
分析可知,此电路中电容相当于直接连接在交流电中, 其容抗Xc=1/(2πfc), 故电流I=U/Xc=2πfc*U , 当U=220V, f=50Hz时, I=2*3.14*50*220*c=69080*c, 电流单位取ma,电容取uf,则有: I=69mA, 实际中,由于Vout的电压差等因素, I一般为60mA. 流过VD2的电流即此电路的输出电流, 由于正半周的电流经过VD2,负半周的电流经过VD1, 故VD2上电流为总电流的一半,即30mA.
对于阻容半波降压电路, 实际经验得出,输出电流/总电流≈0.44 ,即
I out=0.44*I总=0.44*U/Xc=0.44*220*2πfc=30395*c (A)
取c单位为uf, I单位为mA,则:
I out=30*C (mA)
如电容为1.5uf,那么半波阻容电路输出电流最大30*1.5=45mA.
输出电压:
实际上此电路中的电容仅起到限流作用, 它类似于电阻有自身的容抗抑制电流, 因此阻容降压电路类似于市电串接电阻后输出, 实际的输出电压取决于负载
电抗,极不稳定. 一般都采用稳压管稳压,在输出电流小于最大电流情况下,输出电压值等于稳压管电压.
二.增强安全性的改进型电路
上述的简单电路有以下几点不足:
1.220v市电有浪涌,此时瞬间有高电压,可能会损坏后级电路.应加浪涌抑制
电路,通常可使用压敏电阻14k471
2.一旦电容损坏,短路回造成严重事故,应加保险丝,同时电容应采用安规电
容,提高安全性.
3.电路接通的瞬间,由于电容可以看出是短路状态,电路中会产生瞬间强电
流,此瞬间电流流经VD1,VD2,容易损坏二极管,应加限流电阻R2, 此电阻阻值最小值为R2min=2*220*1.414 / I二极管正向浪涌电流. 对于1n4007,正向浪涌电流为30a, 其最小限流电阻为20Ω,一般可取40Ω左右. 电阻越大,耗散功率越大,要求电阻体积越大,且对输出电流的影响越大,故其值不应过大.
4.输出电流纹波较大,可增加一级RC滤波电路进一步减小纹波.
改进型的电路如上图所示. C3，C4为第一级稳压电路，R4，C5，C6为第二级滤波电路，该级RC滤波电路有效地减小了纹波幅度。
三.注意事项
1.降压电容不宜过大, 否则电路比较危险,一般半波电路适用于
2.5uf以下
的情况.
2.此降压电路是非隔离电路,与220v市电直接连接,比较危险, 最好是使火
线上串接保险丝,并保证与降压电容直接连接的是火线,这样输出的电压是以零线为地,相对安全.
3.保证输出电流的情况下,降压电容尽量小,这样稳压管功耗比较小,同时也
可提高电路安全性.
