阻容降压原理和计算公式

阻容降压原理和计算公式, 电容降压式电源将交流式电转换为低压直

阻容降压原理和计算公式

这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)

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

f 为电源频率单位HZ;C 为电容容值单位F 法拉;V 为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆.

如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:

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

一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。

使用这种电路时,需要注意以下事项:

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放电电阻。

3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。

电容降压式电源将交流式电转换为低压直流

电容降压原理

电容降压的工作原理并不复杂。他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,应为如果电容是一个理想电容,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 的电容器上再串联一个阻性元件,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 的电容串联,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 电容串联接到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器和负载两端电压的角色。

将交流式电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。

一、电路原理

电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3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。

整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。

二、器件选择

1. 电路设计时,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。

三、设计举例

图2中,已知C1为0.33μF,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 πf 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=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,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。

图2中,已知C1为0.33μF,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 πf 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=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,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。

电容应选为334j 即0.33uf 的瓷片电容

(1)防开关灯 电流冲击: R1取值75-150欧姆碳膜电阻,对开电瞬间缓冲的效果非常明显,可以减弱尖峰脉冲电压对后级元件的影响,没有R1的电路稳定性大幅下降,容易出现的问 题就是开电瞬间打火严重,瞬间烧掉LED 。R1同时也等同于一个保险,后级出现短路性故障,可以自行熔断,不至于把危害涉及到到更大范围,由此可见,没有 R1的电路也是不安全的!

(2)防止高压对LED 冲击:R2一般选用100欧姆-680欧姆/1W,作用为降压输出缓冲,可以防 止高压直接冲击LED ,多路时也可用于分流或限流。

(3)防止瞬间高压瞬间形成:C2选用10uf/400V或 10uf/250V电解电容,开灯瞬间电路给电容两端充电时间很重要,电容容量大,高压无法在电容两端迅速形成,从而避免了瞬间高电压的形成,从而避免了 对LED 缓冲电路和LED 的损伤。

(4)关电后LED 灯余光消除:R3,10K-1M/0.25W电阻,为降压输出假性负载,防 止电路空载时输出端电路过流,同时可以端时间泄放电解电容两端电压,避免关灯后的余光长久滞留,取值较小的话,还可以防止LED 瞬间加电电压升高,充分保 护LED !

阻容降压原理和计算公式, 电容降压式电源将交流式电转换为低压直

阻容降压原理和计算公式

这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)

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

f 为电源频率单位HZ;C 为电容容值单位F 法拉;V 为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆.

如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:

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

一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。

使用这种电路时,需要注意以下事项:

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放电电阻。

3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。

电容降压式电源将交流式电转换为低压直流

电容降压原理

电容降压的工作原理并不复杂。他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,应为如果电容是一个理想电容,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 的电容器上再串联一个阻性元件,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 的电容串联,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 电容串联接到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器和负载两端电压的角色。

将交流式电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。

一、电路原理

电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3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。

整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。

二、器件选择

1. 电路设计时,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。

三、设计举例

图2中,已知C1为0.33μF,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 πf 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=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,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。

图2中,已知C1为0.33μF,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 πf 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=14.5 I,其中C 的容量单位是μF,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。

电容应选为334j 即0.33uf 的瓷片电容

(1)防开关灯 电流冲击: R1取值75-150欧姆碳膜电阻,对开电瞬间缓冲的效果非常明显,可以减弱尖峰脉冲电压对后级元件的影响,没有R1的电路稳定性大幅下降,容易出现的问 题就是开电瞬间打火严重,瞬间烧掉LED 。R1同时也等同于一个保险,后级出现短路性故障,可以自行熔断,不至于把危害涉及到到更大范围,由此可见,没有 R1的电路也是不安全的!

(2)防止高压对LED 冲击:R2一般选用100欧姆-680欧姆/1W,作用为降压输出缓冲,可以防 止高压直接冲击LED ,多路时也可用于分流或限流。

(3)防止瞬间高压瞬间形成:C2选用10uf/400V或 10uf/250V电解电容,开灯瞬间电路给电容两端充电时间很重要,电容容量大,高压无法在电容两端迅速形成,从而避免了瞬间高电压的形成,从而避免了 对LED 缓冲电路和LED 的损伤。

(4)关电后LED 灯余光消除:R3,10K-1M/0.25W电阻,为降压输出假性负载,防 止电路空载时输出端电路过流,同时可以端时间泄放电解电容两端电压,避免关灯后的余光长久滞留,取值较小的话,还可以防止LED 瞬间加电电压升高,充分保 护LED !


相关文章

  • 电容计算公式
  • 教你两条不变应万变得原理: 1. 电容器的计算依据是高斯通量定理和电压环流定律: 2.电感的计算依据是诺伊曼公式. 要一两个答案查书就够了,要成高手只能靠你自己!慢慢学,慢慢练. 容量是电容的大小与电压没有关系.电压是电容的耐压范围.可变电 ...查看


  • 降压型直流开关稳压电源
  • 降压型直流开关稳压电源(A题) 学校:东北石油大学 参赛选手:卢鑫坡曲记锋宋忠民 指导教师:张明 摘要:本系统以TI公司的LM5117及CSD18532KCS场效应管为核心,设计制作了该降压型开关直流稳压电源.额定输出电压为5V,输出电流最 ...查看


  • 第二部分 变压器
  • 第二部分 变压器 知识要点梳理 知识点一--变压器 ▲知识梳理 1.主要构造 由闭合铁芯.原线圈和副线圈组成. 2.工作原理 电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小.方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化.变化的磁场在副线圈中产 ...查看


  • 06自动化-工厂供电课程设计指导书
  • 工厂供电 课程设计指导书 <工厂供电课程设计>指导书 1.课程设计的目的: 通过课程设计可以巩固本课程理论知识,了解变电所设计的基本方法,了解变电所电能分配等各种实际问题,培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力,同时对电力工业 ...查看


  • 一种新型节能灯的电路设计与仿真毕业设计
  • (2013届) 毕业设计 题 目: 一种新型节能灯的电路设计与仿真 学 院: 机电工程学院 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 教 务 处 制 2013年5月18日 1 诚 信 声 明 我声明,所呈交的论文(设计)是本人在老 ...查看


  • 电容降压的工作原理
  • 电容降压的工作原理 电容降压的工作原理并不复杂.他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 ...查看


  • 发电机之容量选择
  • 发电机之容量选择 简介: 发电机容量选择的基本原理及相关要素:建立容量计算的数学模型:介绍计算容量所用的QBASIC 源程序及其操作要点:最后给出了若干结论及计算实例. 关键字:柴油发电机 消防负荷 保证负荷 容许电压降 启动 校验 QBA ...查看


  • 升降压斩波课程设计
  • **** 大 学 自 动 化 学 院 电力电子技术课程设计报告 设计题目: 升降压斩波电路设计 单位(二级学院): 自 动 化 学 院 学 生 姓 名: 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 学 号: 指 导 教 师: 设计时间:2014 ...查看


  • MC34063设计参数计算
  • 来源:网络作者:未知 字号:[大中小] 分享到:更多 电路的参数设计计算:在设计DC/DC变换器时,相关参数必须按下表给出的公式确定,首先应该确定的参数如下: U i(输入电压):如果该电压不是一个稳定的值,那么,对于降压变换器,应该取Ui ...查看


热门内容