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电容降压电源原理和公式,4种计算方法,10条注意,你都掌握吗?

电容降压电源通常用于低成本非隔离的小电流电源。例如应用于塑料外壳的LED球泡灯,它的输出电压通常可在几伏到几十伏,输出电流也是在几十毫安左右。

所能提供的电流大小不取决于于限流电容容量。

相对于电阻降压,对于频率较低的50Hz交流电而言,在电容器上产生的热能损耗很小,所以电容器降压更优于电阻降压。

电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。

一:采用半波整流

电容降压半波整流电路

每微法电容可得到电流:

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

1.2uf电容可得到电流:

1.2*30MA≈36mA

二:采用全波整流可得到双倍电流

电容降压桥式整流电路

每微法电容可得到电流:

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

C1 为降压电容器,在实际应用还需并联1个几百K泄放电阻,当电路断电时泄放掉降压电容C1上的电荷,使电路和器件上不带电。经过桥式整流和C2电容滤波,VD 是稳压二极管。输出直流电压供负载使用。

三:降压电容电路输出电流计算

例如C1 降压电容为1UF:

1:容抗Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.47*10-6)≈3.2K

2:输出电流Ic = U / Xc = 220 / 3.2K ≈ 68mA

另外一种近似算法:

3: 近似计算:C=14.5I,I=1/14.5≈0.068A

其中C的容量单位是μF,I的单位是A。

四:降压电容电路注意事项:

1、未和 220V 交流高压隔离,请注意安全,严防触电!

2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于 400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并联放电电阻。

3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。

4、这种电路输出DC电压与输入AC电源之间是不隔离的,它用在不需隔离的电子设备中,如在一些控制、检测、分析电子装置中,在家用电器等电子设备中,特别是在小家电领域具有广泛的实用价值。

5、根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容。

6、限流电容必须采用无极性电容,而且电容的耐压须在400V以上。

降压电容电路产品实物

7、电容降压不能用于大功率负载,因为不安全和电流较小。

8、电容降压不适合动态负载。

9、同样,电容降压不适合容性和感性负载。

10、干扰可能比较严重,不太适合单片机,尤其是那些抗干扰能力差的单片机。

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