1、阻容降压电源：阻 容 降 压 工 作 原 理 ：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 。 例 如 ,在 50Hz 的 工 频 条 件 下 ,一 个 1uF 的 电 容所 产 生 的 容 抗 约 为 3180 欧 姆 。 当 220V 的 交 流 电 压 加 在 电 容 器 的 两 端 ,则 流 过 电 容 的 最 大 电 流 约 为 70mA。 虽 然 流 过 电 容 的 电 流 有 70mA,但 在 电容 器 上 并 不 产 生 功 耗 ， 因 为 如 果 电 容 是 一 个
2、 理 想 电 容 ,则 流 过 电 容 的 电 流 为 虚 部 电 流 ,它 所 作 的 功 为 无 功 功 率 。 根 据 这 个 特 点 ,我 们 如 果 在 一 个1uF 的 电 容 器 上 再 并 联 一 个 阻 性 元 件 ,则 阻 性 元 件 两 端 所 得 到 的 电 压 和 它 所 产 生 的 功 耗 完 全 取 决 于 这 个 阻 性 元 件 的 特 性 。 例 如 ,我 们 将 一 个110V/8W 的 灯 泡 与 一 个 1uF 的 电 容 并 联 ,在 接 到 220V/50Hz 的 交 流 电 压 上 ,灯 泡 被 点 亮 ,发 出 正 常 的 亮 度 而 不 会 被
3、 烧 毁 。 因 为 110V/8W 的 灯 泡 所需 的 电 流 为 8W/110V=72mA,它 与 1uF 电 容 所 产 生 的 限 流 特 性 相 吻 合 。 同 理 ,我 们 也 可 以 将 5W/65V 的 灯 泡 与 1uF 电 容 并 联 接 到 220V/50Hz 的 交 流电 上 ,灯 泡 同 样 会 被 点 亮 ,而 不 会 被 烧 毁 。 因 为 5W/65V 的 灯 泡 的 工 作 电 流 也 约 为 70mA。 因 此 ,电 容 降 压 实 际 上 是 利 用 容 抗 限 流 。 而 电 容 器 实 际 上起 到 一 个 限 制 电 流 和 动 态 分 配 电 容
4、 器 和 负 载 两 端 电 压 的 角 色 。阻 容 降 压 式 简 易 电 源 的 基 本 电 路 如 图 1， C1 为 降 压 电 容 器 ， VD2 为 半 波 整 流 二 极 管 ， VD1 在 市 电 的 负 半 周 时 给 C1 提 供 放 电 回 路 ， VD3 是稳 压 二 极 管 ， R1 为 关 断 电 源 后 C1 的 电 荷 泄 放 电 阻 。 在 实 际 应 用 时 常 常 采 用 的 是 图 2 的 所 示 的 电 路 。 当 需 要 向 负 载 提 供 较 大 的 电 流 时 ， 可 采 用图 3 所 示 的 桥 式 整 流 电 路器 件 选 择 ：1.电 路
5、 设 计 时 ， 应 先 测 定 负 载 电 流 的 准 确 值 ， 然 后 参 考 示 例 来 选 择 降 压 电 容 器 的 容 量 。 因 为 通 过 降 压 电 容 C1 向 负 载 提 供 的 电 流 Io， 实 际上 是 流 过 C1 的 充 放 电 电 流 Ic。 C1 容 量 越 大 ， 容 抗 Xc 越 小 ， 则 流 经 C1 的 充 、 放 电 电 流 越 大 。 当 负 载 电 流 Io 小 于 C1 的 充 放 电 电 流 时 ，多 余 的 电 流 就 会 流 过 稳 压 管 ， 若 稳 压 管 的 最 大 允 许 电 流 Idmax 小 于 Ic-Io 时 易 造
6、成 稳 压 管 烧 毁 。 2.为 保 证 C1 可 靠 工 作 ， 其 耐 压 选 择 应 大 于 两 倍 的 电 源 电 压 。 3.泄 放 电 阻 R1 的 选 择 必 须 保 证 在 要 求 的 时 间 内 泄 放 掉 C1 上 的 电 荷注 意 事 项 ：采 用 电 容 降 压 时 应 注 意 以 下 几 点 ： 1 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 ,而 不 是 依 据 负 载 的 电 压 和 功 率 。 2 限 流 电 容 必 须 采 用 无 极 性 电 容 ,绝 对 不 能 采 用 电 解 电 容 。 而 且 电
7、 容 的 耐 压 须 在 400V 以 上 。 最 理 想 的 电 容 为 铁 壳 油 浸 电 容 。 3 电 容 降 压 不 能 用 于 大 功 率 条 件 ,因 为 不 安 全 。 4 电 容 降 压 不 适 合 动 态 负 载 条 件 。 5 同 样 ， 电 容 降 压 不 适 合 容 性 和 感 性 负 载 。 6 当 需 要 直 流 工 作 时 ,尽 量 采 用 半 波 整 流 。 不 建 议 采 用 桥 式 整 流 ， 因 为 全 波 整 流 产 生 浮 置 的 地 ， 并 在 零 线 和 火 线 之 间 产 生 高 压 ， 造 成 人 体触 电 伤 害 。 而 且 要 满 足 恒
8、 定 负 载 的 条 件 。 设 计 举 例 ：图 2 中 ， 已 知 C1 为 0.33 F， 交 流 输 入 为 220V/50Hz， 求 电 路 能 供 给 负 载 的 最 大 电 流 。 C1 在 电 路 中 的 容 抗 Xc 为 ： Xc=1 /（ 2 f C） = 1/（ 2*3.14*50*0.33*10-6） = 9.65K 流 过 电 容 器 C1 的 充 电 电 流 （ Ic） 为 ： Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通 常 降 压 电 容 C1 的 容 量 C 与 负 载 电 流 Io 的 关 系 可 近 似 认 为 ： C=14.5I， 其 中 C 的 容 量 单 位 是 F， Io 的 单 位 是 A。 电 容 降 压 式 电 源 是 一 种 非 隔 离 电 源 ， 在 应 用 上 要 特 别 注 意 隔 离 ， 防 止 触 电 。
