電容降壓式電源原理及電路

　　一、電路原理

　　電容降壓式簡(jiǎn)易電源的基本電路如圖1,C1為降壓電容器,D2為半波整流二極管,D1在市電的負(fù)半周時(shí)給C1提供放電回路,D3是穩(wěn)壓二極管,R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用的是圖2的所示的電路。當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時(shí),可采用圖3所示的橋式整流電路。

　　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。

　　二、器件選擇

　　1.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。因?yàn)橥ㄟ^(guò)降壓電容C1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。C1容量越大,容抗Xc越小,則流經(jīng)C1的充、放電電流越大。當(dāng)負(fù)載電流Io小于C1的充放電電流時(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Idmax小于Ic-Io時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀.

　　2.為保證C1可靠工作,其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓。

　　3.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。

　　三、設(shè)計(jì)舉例

　　圖2中,已知C1為0.33μF,交流輸入為220V/50Hz,求電路能供給負(fù)載的最大電流。 C1在電路中的容抗Xc為：

　　Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K

　　流過(guò)電容器C1的充電電流（Ic）為：

　　Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。

　　通常降壓電容C1的容量C與負(fù)載電流Io的關(guān)系可近似認(rèn)為：C=14.5 I,其中C的容量單位是μF,Io的單位是A。

　　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。