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阻容降压电路之电容降压 手把手教你计算老本最低的AC转DC电源电路

前言

阻容降压 电源 分为两大类,一类是 电阻 降压,一类是 电容 降压,经常使用电阻降压构建电源并不是一种有效的方法,由于它具备少量的热量损失。本篇文章咱们会解说电容降压电路的计算。

电容降压

电容降压器

咱们可以在交流电路中经常使用 电容器 (电容自身的容抗)来降低电压。咱们重点须要做的是计算电容器的容值,在交流电路中,电容可以像电阻一样降低电压,这应用了电容最基本的特性,也就是通交流阻直流,并且电容是属于储能元件,理想的电容是不损耗能量的。

电容降压电路计算实例

为了便于对比,咱们以 12V、50mA 的负载和 230V、50Hz 的交流电源为例,经常使用与电阻降压电路打算相反的电路,只是将 电阻器 交流为电容器。因此,为了便于了解,咱们先把电容降压所需的电阻阻值计算步骤放上。

1)负载电压是12V,假设负载 电流 按50mA,那么R2电阻两端的电压是 0.05 x 100 = 5V。

2)还要思考 桥式整流器 的两个正向偏置 二极管 的压降的 1V(每个二极管 0.7 至 1.2V),1 x 2 = 2V。

3)那么咱们须要用 R1 降低的净电压就等于:230 – 12 – 5 – 2 = 211V;由于输入电压是电压,也就是电压,所以它等于整流后的 RMS电压。

4)经过以上计算可知,R1电阻器须要在经过50mA 的电流降低低 211V 电压。

那么 R = V/I = 211/50mA= 4220Ω

电阻降压所需的电阻为 4220Ω,因此须要计算电抗值简直凑近 4220Ω 的电容器。

有人会纳闷了,为什么电路图中的电容器并联了一个电阻器呢?这里的电阻的作用是当输入电源断电时,泄放电容中贮存的电荷,防止断电后,人触摸插头被电击到。电阻的阻值在 470k – 1M 范围内,阻值比拟大的阻值和电容的放电期间要求无关,由于阻值比拟大,经过的电流比拟小,因此在上方的计算中咱们就疏忽了R1,所以电容器两端的等效电阻简直与电容的容抗值相反。容抗可以计算为Xc = 1/2ΠfC。

接上去就一步步计算电容降压的容值,电流,功率:

1)容值计算

Xc = 4220Ω = 1/ 2πfC

C = 1/ 4220 x 2 x π x 50 = 0.754μf

由于容抗与电容值成正比,因此选用的电容器规范值须要高于计算值能力取得更大的电流。

所以,假设咱们选用一个 1μf 的电容,它的容抗是3183.1Ω。

与电阻降压器的计算模式相反,电容器上的压降是216V,那么电路中的电流值= 216 / Z。

电阻降压电路是纯电阻性的,但电容降压电路有一个无功重量,即容抗。纯容性和阻性负载相差90度,容性电路中电流相位超前电压相位。

2)输入电流计算

阻抗Z = 1/2ΠfC + R 2 = 3184.67Ω;

输入电流变为 216/3184.67 = 67mA,其中包括了 50mA 负载电流和 齐纳 二极管电流 Iz = 17mA。

3)输入功率计算

电路的输入功率按视在功率计算,由于它同时蕴含有功功率和无功功率。视在功率 = VI = 230 x 0.067 = 15.41W。

电容器的功率 = I x I x XL sin 90 = 0.067 x 0.067 x 3183.1 = 14.28VAR

输入负载功率 = 12V x 50mA = 0.6W

总结

与消耗有功功率的电阻降压器不同,电容降压电路中的大局部功率是无功功率。因此,经常使用电容降压器远比经常使用电阻降压器效率更高。电容降压电路也有许多缺陷,比如该电路在交流线路和直流输入之间没有 电气 隔离,这或许会造成电击或其余电气意外。它仅对小电流的 产品 有用,关于有大负载输入要求的产品无法行,由于大电流须要更高的电容,这也象征着电容器的体积会更大,不便于集成。


电容如何降压,求如何采用电容的容值 降压 到自己需要的电压,

问题应该是“如何用阻容(电阻和电容)降压”。

将交流市电转换为低压直流的最常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体和成本等因素的限制时,最简单实用的方法是采用阻容降压式电源。 需要注意,阻容降压只适用于小电流电路。

常见的阻容降压电路:

整流后未经稳压的直流电压 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。

▲电阻、电容的选择

首先应先测定负载电流Ifz 的准确值。

参考图1,通过降压电容C1向负载提供的电流Ifz,上是流过C1的充放电电流。 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Ifz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,。

选取原则:

为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

泄放电阻R1的选择 保证在 的时间内泄放掉C1上的电荷。

计算:

网上有《阻容降压计算器》可下载。阻容降压计算器

举例:

上图是一个为10只LED灯(串联)提供阻容降压电源的电路。

每只LED电压为3V,串联后是30V,Ifz=20mA。

Ic = 220V-30V/ Xc <20 mA 计算得出 Xc=8.5K;

再有:Xc=1 /(2 πf C)计算 C=0.37uF;

实际选取 0.33uF 安规耐压交流 275V;C2 取 10uF/50V;其他 R1=470K;D1~

D4 选 1N4007。

组装完成之后,接上电源一试,非产亮!

rc阻容降压电路输出低怎么办

rc阻容降压电路输出低检查电源电路。 因为看看是否是电容容量变小引起的,如果有稳压二极管,还要检查一下稳压二极管是否正常。 所以rc阻容降压电路输出低检查电源电路。 阻容就是阻容振荡电路,由于这里要求的电容比较精密,一但有偏差振荡频率就可能会偏离。

小家电的福星:阻容降压电路

小家电制造商的福音:阻容降压电路详解阻容降压电路在小家电领域备受青睐,它能将常见的220V/50Hz交流电转化为稳定的低压直流电,其特点是结构简单、成本经济。 例如,让我们通过一组示例了解这种电路如何工作。 工作原理的核心在于容抗和电阻的降压效果。 首先,电容的容抗能降低交流电压,电容值和交流频率成反比,如1uF的电容在50Hz交流电下,可显著降低电压。 当与100Ω电阻串联时,负载电压降至6.9081V,电容在此过程中几乎不消耗有功功率。 相比之下,使用高阻值电阻降压,如10千Ω,会导致电压显著降低,同时产生有功损耗。 这就是为何小家电更倾向于采用电容降压的原因。 电路还包括半波整流环节,利用二极管将交流电整流为直流,以及稳压二极管和滤波电路,确保输出电压稳定且纯度高。 通过MATLAB/SIMULINK的仿真,我们验证了阻容降压电路的性能,包括单一的容抗降压、加上电阻降压、以及完整的整流、稳压和滤波组合,都与理论计算吻合。 无论是单独使用还是与其他元件结合,阻容降压电路都为小家电提供了可靠的电源解决方案。 以上内容总结了阻容降压电路在小家电中的应用及其优势,希望对你理解这个技术有所帮助。

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