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实用的电容降压电路

2022-01-23 15:19分类:电路图 阅读:

 

好用的电容器降血压电源电路

将沟通交流电压变换为低电压直流电的传统办法是选用变电器降血压后再整流器过滤,当受容积和成本费等要素的限定时,非常简单好用的办法便是选用电容器降血压式开关电源。?

选用电容器降血压时要留意以下几个方面:?

1?依据负荷的电流量尺寸和交流电源的输出功率选择恰当的电容器,而不是根据负荷的工作电压和输出功率。?

2?过流保护电容器务必选用无旋光性电容器,肯定不可以选用电解电容器,并且电容器的抗压须在400V之上,最理想化的电容器为外壳油浸电容。?

3?电容器降血压不可以用以功率大的标准,由于不安全。?

4?电容器降血压不宜动态性负荷标准。

5?一样,电容器降血压不宜溶性和交流电流。?

6?当必须直流电工作中时,尽可能选用半波整流,不建议选用桥式整流,并且要达到稳定负荷的标准。

这一类的线路一般用以成本低获得非防护的小电流量开关电源。它的输出电压一般可在几伏到三几十伏,在于所运用的齐纳稳压极管。能够给予的工作电流尺寸正比例于过流保护电容器容积。选用半波整流时,每微法电容器可获得电流量(均值)为:(国家标准企业)

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?

假如选用全波整流可获得二倍的电流量(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,该类电源电路全波整流虽电流量稍大,可是由于浮地,可靠性和安全要比半波整流型更差,因此 用的越来越少。?

应用这个电源电路时,必须 留意下列事宜:?

1、未和220V沟通交流髙压防护,请确保安全,坚决杜绝触电事故!?

2、过流保护电容器须接于火线零线,抗压要充足大(超过400V),并加串防浪涌保护器冲击性兼商业保险电阻器和并充放电电阻器。?

3、留意齐纳管功能损耗,禁止齐纳管断掉运作。?

非常简单的电容器降血压直流电供电系统电源电路以及闭合电路如下图所示,C1为降血压电容器,一般为0.33~3.3uF。假定C1=2uF,其容抗XCL=1/(2PI×fC1)=1592。因为稳压管的通断内阻仅有几欧母,稳压极管VS的动态性电阻器为10欧姆上下,功率电阻R1及负载电阻RL一般为100~200,而耦合电容一般为100uF~1000uF,其容抗十分小,能够忽视。若用R意味着除C1之外全部电子器件的等效电阻,能够绘制图的沟通交流闭合电路。与此同时达到了XC1》R的标准,因此 能够绘制工作电压空间向量因为R甚低于XC1,R上的损耗VR也远低于C1上的损耗,因此VC1与电源电压V类似相同,即VC1=V。依据电焊工基本原理得知:整流器后的直流电流均值Id,与交流电流均值I的影响为Id=V/XC1。若C1以uF为企业,则Id为mAh企业,针对220V,50赫兹交流电流而言,可获得Id=0.62C1。?

从而还可以得到下列俩个结果:(1)在应用环形变压器作整流电源时,当线路中各类基本参数明确之后,输出电压是不变的,而輸出电流量Id则随负荷变动而转变 ;(2)应用电容器降血压作逆变电路时,因为Id=0.62?C1,能够看得出,Id与C1正相关,即C1明确之后,輸出电流量Id是不变的,而輸出交流电压却随负载电阻R,尺寸不一样在一定区域内转变 。RL越小输出电压越低,RL越大输出电压也越高。C1选值尺寸应按照负荷电流量来挑选,例如负荷电源电路必须9V工作标准电压,负荷均值电流量为75mAh,因为Id=0.62C1,能够称得C1=1.2uF。充分考虑稳压极管VD5的的耗损,C1能够取1.5uF,这时开关电源具体带来的工作电流为Id=93mAh。?

稳压极管的稳压管值应相当于负荷电源电路的工作标准电压,其平稳工作电流的挑选也十分关键。因为电容器降血压开关电源带来的的是恒定电流,类似为直流电源,因而一般不害怕负荷短路故障,可是当负荷彻底引路时,R1及VD5控制回路里将根据所有的93mAh电流量,因此VD5的较大平稳电流量应当取100mAh为宜。因为RL与VD5串联,在确保RL拿取75mAh工作中电流量的与此同时,尚有18mAh电流量根据VD5,因此 其最低平稳电流量不可超过18mAh,不然将丧失稳压管功效。?

功率电阻选值不可以很大,不然会提高电磁能耗损,与此同时也会提升C2的耐压试验规定。如果是R1=100欧姆,R1上的损耗为9.3V,则耗损为0.86瓦,能够取100欧姆1瓦的电阻器。?

耦合电容一般取100微法到1000微法,但要留意其耐亚的挑选,前已述及,负荷工作电压为9V,R1上的损耗为9.3V,总降血压为18.3V,充分考虑留出一定的容量,因而C2抗压取25V之上为好。?

如图所示1,C1?为降血压电力电容器,D2?为半波整流二极管,D1?在电压的负自感电动势时给C1?给予充放电控制回路,D3?是稳压二极管R1?为关闭开关电源后C1?的正电荷释放电阻器。在具体运用时经常选用的是图2的所显示的电源电路。当必须向负荷给予很大的交流电时,可使用图-3?所显示的桥式整流电路电源电路。整流器后没经稳压管的交流电压一般会高过30?伏,而且会随负荷工作电流的转变产生较大的起伏,这主要是因为该类开关电源内电阻非常大的原因而致,故不宜大电流量供电系统的运用场所。?

元器件挑选?

1.电路原理时,先要测量负荷工作电流的精确值,随后参照例子来选用降血压电力电容器的容积。由于根据降血压电容器C1?向负荷给予的电流量Io,事实上是穿过C1?的放电电流量Ic。C1?容积越大,容抗Xc?越小,则流过C1?的充、充放电电流量越大。当负荷电流量Io?低于C1?的放电电流量时,不必要的电流量便会穿过稳压极管,若稳压极管的最高容许电流量Idmax?低于Ic-Io?的时候容易导致稳压极管损坏。

2.为确保C1?可*工作中,其抗压挑选应超过2倍的电源电压。?3.释放电阻器R1?的选用务必确保在规定的時间内泄排掉C1?上的正电荷。?

设计方案举例说明?

图2?中,已经知道C1?为0.33μF,沟通交流键入为220V/50Hz,求电源电路能提供负荷的最大的电流量。?

C1?在线路中的容抗Xc?为:?

Xc=1?/(2?πf?C)=?1/(2*3.14*50*0.33*10-6)=?9.65K?穿过电力电容器C1?的电流(Ic)为:?Ic?=?U?/?Xc?=?220?/?9.65?=?22mA。?

一般降血压电容器C1?的容积C?与负荷电流量Io?的相互关系可类似觉得:C=14.5?I,在其中C?的容量单位是μF,Io?的部门是A。?

电容器降血压式开关电源是一种非隔离电源,在使用上应需注意防护,避免触电事故。?

整流器后没经稳压管的交流电压一般会高过30伏,而且会随负荷工作电流的转变产生较大的起伏,这主要是因为该类开关电源内电阻非常大的原因而致,故不宜大电流量供电系统的运用场所。电容器降血压式开关电源是一种非隔离电源,在使用上应需注意防护,避免触电事故,电容器降血压的原理并不繁杂,他的设计原理是使用电容器在一定的沟通数据信号頻率下形成的容抗来限定较大运行电流量。比如,在50Hz的直流情况下,一个1uF的电容器所造成的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电流加在电容的两边,则穿过电容器的最大的电流量约为70mA。尽管穿过电容器的电流量有70mA,但在电力电容器上并不造成功能损耗,应是假如电容器是一个理想化电容器,则穿过电容器的工作电流为虚部电流量,它所做的功为无功负荷。依据这一特性,大家假如在一个1uF的电力电容器上再串连一个感性负载元器件,则感性负载元器件两边所取得的工作电压和它所造成的功能损耗彻底在于这一感性负载元器件的特点。比如,大家将一个110V/8W的电灯泡与一个1uF的电容串联,在收到220V/50Hz的交流电流上,电灯泡被照亮,传出一切正常的色度而不易被损坏,由于110V/8W的电灯泡需要的工作电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容器所造成的过流保护特点相符合,同样,大家还可以将5W/65V的电灯泡与1uF电容串联收到220V/50Hz的交流电流上,电灯泡一样会被照亮,而不易被损坏。由于5W/65V的电灯泡的工作中电流量也约为70mA.因而,电容器降血压事实上是运用容抗过流保护,而电力电容器事实上具有一个限定电流量和动态分配电力电容器和负荷两电压的人物角色。

图一为一个具体的选用电容器降血压的LED驱动电源电路﹕一定要注意﹐绝大多数运用线路中沒有联接氧化锌压敏电阻或瞬变工作电压抑止晶体三极管﹐提议联接上﹐因氧化锌压敏电阻或瞬变工作电压抑止晶体三极管能在工作电压基因突变一瞬间( 如雷击﹑大用电量机器设备启动等 )合理地将基因突变电流量释放﹐进而维护二级关和其他晶体三极管﹐他们的响应速度一般在微ms级 。

电源电路原理﹕

电容器C1的功效为降血压和过流保护﹕大家都了解﹐电容器的特征是通沟通交流﹑隔直流电﹐当电容器联接于交流电路里时﹐其容抗计算方法为﹕

XC = 1/2πf C

式中﹐XC 表明电容器的容抗﹑f 表明键入交流电压的頻率﹑C 表明降血压电容器的容积。

穿过电容器降压电路的电流量计算方法为﹕

I = U/XC

式中 I 表明穿过电容器的电流量﹑U 表明电源电压﹑XC 表明电容器的容抗

在220V﹑50Hz的交流电路中﹐当负荷工作电压远远地低于220V时﹐电流量与电容器的表达式为﹕

I = 69C 在其中电容的单位为uF﹐电流的单位为mA

下表为在220V﹑50Hz的交流电路中﹐基础理论电流量与具体精确测量电流量的较为

电阻器R1为释放电阻器﹐其功效为﹕当正弦波形在较大最高值时时刻刻被断开时﹐电容器C1上的残留正电荷没法释放出来﹐会长期存有﹐在修理时假如身体触及到C1的金属材料一部分﹐有很强的触电事故很有可能﹐而电阻器R1的存有﹐能将残余的正电荷泄排掉﹐进而担保人﹑机安全性。释放电阻器的电阻值与电容器的尺寸相关﹐一般电容器的容积越大﹐残留的正电荷就越大﹐释放电阻器就电阻值就需要选小些。工作经验数据信息如下所示表﹐供设计方案时参照﹕

D1 ~ D4的效果是整流器﹐其功效是将交流电流整流器为脉动饮料交流电压。

C2﹑C3的功效为过滤﹐其功效是将整流器后的脉动饮料直流工作电压过滤成稳定交流电压

氧化锌压敏电阻( 或瞬变工作电压抑止晶体三极管 )的效果是将键入开关电源中一瞬间的单脉冲髙压工作电压对地泄排掉﹐进而维护LED不被一瞬间髙压穿透

LED串连的数目视其正指导通工作电压( Vf )而定﹐在220V AC电源电路中﹐数最多能够做到80个上下。部件挑选﹕电容器的抗压一般规定超过键入电源电压的最高值﹐在220V,50Hz的交流电路里时﹐能够挑选抗压为400伏左右的涤纶电容或纸物质电容器。

D1 ~D4 能够挑选IN4007。

耦合电容C2﹑C3的抗压依据负荷工作电压而定﹐一般为负荷工作电压的1.2倍。其电容器容积视负荷工作电流的高低而定。

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