電容降壓法是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗和交流電路歐姆定律來(lái)限制最大工作電流。
例如:交流電壓220v,工頻50Hz,電容1μF;
電容產(chǎn)生的容抗:Rc=1/2πfc=3180
電流:I=U/Rc=70;
如果電容為理想的電容,電容上則不會(huì)產(chǎn)生功耗,流過(guò)其的電流為虛電流,因此產(chǎn)生的功耗取決于后面的電路。
電路圖:
示波器測(cè)試輸出電壓:
電路圖:
示波器測(cè)試輸出電壓:
電路圖:
示波器測(cè)試輸出電壓:
分析:
電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值,然后參考示例來(lái)選擇降壓電容器的容量;
C1容量越大,容抗Xc越小,則流經(jīng)C1的充、放電電流越大;
通過(guò)降壓電容向負(fù)載提供的電流Io,實(shí)際上是流過(guò)C1的充放電電流Ic;
當(dāng)負(fù)載電流Io小于C1的充放電電流Ic時(shí),多余的電流就會(huì)流過(guò)穩(wěn)壓管,若穩(wěn)壓管的最大允許電流小于Ic-Io時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀;
為保證C1可靠工作,其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓;
泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時(shí)間內(nèi)泄放掉C1上的電荷;
整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會(huì)高于30伏,并且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動(dòng),這是因?yàn)榇祟愲娫磧?nèi)阻很大的緣故所致,故不適合大電流供電的應(yīng)用場(chǎng)合。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),常常采用的是第二種電路,當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時(shí),可采用第三種的橋式整流電路。
最后,輸出的電壓取決于穩(wěn)壓二極管。
采用電容降壓時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙?,而不是依?jù)負(fù)載的電壓和功率;
限流電容必須采用無(wú)極性電容,絕對(duì)不能采用電解電容,而且電容的耐壓須在400V以上,最理想的電容為鐵殼油浸電容;
電容降壓不能用于大功率條件,因?yàn)椴话踩?/p>
電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載條件;
電容降壓不適合容性和感性負(fù)載;
當(dāng)需要直流工作時(shí),盡量采用半波整流,不建議采用橋式整流,而且要滿足恒定負(fù)載的條件;
電容降壓式電源是一種非隔離電源,在應(yīng)用上要特別注意隔離,防止觸電。
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