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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 。 而且要满足恒定负载的条件 。
01
电路一:
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
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 。
【隔离|电容降压注意这六点,分析电路再也不用愁了!】3、注意齐纳管功耗 , 严禁齐纳管断开运行 。
02
电路二:
最简单的电容降压直流供电电路及其等效电路如图1 , C1为降压电容 , 一般为0 。 33~3.3uF 。 假设C1=2uF , 其容抗XCL=1/(2PI*fC1)=1592 。 由于整流管的导通电阻只有几欧姆 , 稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右 , 限流电阻R1及负载电阻RL一般为100~200 , 而滤波电容一般为100uF~1000uF , 其容抗非常小 , 可以忽略 。
若用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻 , 可以画出图的交流等效电路 。 同时满足了XC1>R的条件 , 所以可以画出电压向量由于R甚小于XC1 , R上的压降VR也远小于C1上的压降 , 所以VC1与电源电压V近似相等 , 即VC1=V 。 根据电工原理可知:整流后的直流电流平均值Id , 与交流电平均值I的关系为Id=V/XC1 。 若C1以uF为单位 , 则Id为毫安单位 , 对于22V , 50赫兹交流电来说 , 可得到Id=0.62C1 。
由此可以得出以下两个结论:
(1)在使用电源变压器作整流电源时 , 当电路中各项参数确定以后 , 输出电压是恒定的 , 而输出电流Id则随负载增减而变化;
(2)使用电容降压作整流电路时 , 由于Id=0.62C1 , 可以看出 , Id与C1成正比 , 即C1确定以后 , 输出电流Id是恒定的 , 而输出直流电压却随负载电阻RL大小不同在一定范围内变化 。 RL越小输出电压越低 , RL越大输出电压也越高 。 C1取值大小应根据负载电流来选择 , 比如负载电路需要9V工作电压 , 负载平均电流为75毫安 , 由于Id=0.62C1 , 可以算得C1=1.2uF 。 考虑到稳压管VD5的的损耗 , C1可以取1.5uF , 此时电源实际提供的电流为Id=93毫安 。
稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压 , 其稳定电流的选择也非常重要 。 由于电容降压电源提供的的是恒定电流 , 近似为恒流源 , 因此一般不怕负载短路 , 但是当负载完全开路时 , R1及VD5回路中将通过全部的93毫安电流 , 所以VD5的最大稳定电流应该取100毫安为宜 。 由于RL与VD5并联 , 在保证RL取用75毫安工作电流的同时 , 尚有18毫安电流通过VD5 , 所以其最小稳定电流不得大于18毫安 , 否则将失去稳压作用 。
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