阻容降压原理及应用

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1、小论阻容降压原理及应用小论阻容降压原理及应用摘要：本文论述了小家电中常用的阻容降压电源方式。介绍了阻容降压电源的原理、应用及注意问题。关键词：阻容降压降压方式引言随着电子产品的迅速发展，同行业的竞争日趋激烈，价格低、质量轻、便于携带也是产品的销路优势之一，在新产品的设计开发之初，部分负载小，低成本非隔离的小电流电路中就会采用阻容降压的降压方式。1阻容降压电源工作原理阻容降压电源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。即电容的特性是通交流﹑隔直流﹐当电容连接于交流电路中时﹐其容抗计算公式为﹕                      Xc=1

2、/2πfC式中﹐XC表示电容的容抗﹑f表示输入交流电源的频率﹑C表示降压电容的容量。流过阻容降压电路的电流计算公式为:                      I=U/XC式中  I  表示流过电容的电流﹑U表示电源电压﹑XC  表示电容的容抗.如下图。2阻容降压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。以国标220VAC50HZ输入电压为例：XC=Zc=1/2πfC采用半波整流时，每微法电容1u可得到电流I(AV平均值）为：（国际标准单位）I(AV

3、)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C=220*138.16*C=30395C==0.03A=30mA8小论阻容降压原理及应用在美国标准电压120VAC60HZ下：I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*120*2*Pi*f*C=120*165.8*C=19895*C=19000*C=19mA故可得各国标准电压下半波整流时各电容的平均电流I(AV)(单位为:mA)如下:3uF2uF1uF0.82uF0.68uF0.47uF220VAC--GB906030252014mA180VAC-GB704824191611mA120VAC-UL54381915

4、139mA110VAC-UL48321613107mA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=220*279.46*C=60000C=0.06A=60mA在UL标准120V时：I=0.89*120*2*Pi*f*C=120*335.4*C=40242*C=40mA故可得美标120VAC电压下全波整流时各电容的平均电流I(AV)(单位为:mA)如下:3uF2uF1uF0.82uF0.68uF0.47uF220VAC--GB18012060494028mA180VAC-GB150100504134

5、23mA120VAC-UL1208040322718mA100VAC-UL1006633272215mA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。下表为在220V﹑50Hz的交流电路中﹐理论电流与实际测量电流的比较.可见相差很小。电容（uF）4.72.210.470.220.10.047电流(mA)理论值3241526932.415.26.93.2实测值3251527032.51573.33.阻容降压电路特性：A.阻容降压电路为非隔离电路。此电路中任一元件，相对于大地，都可能存在220VAC的高压。帮此电路的绝缘性差。整机时须考

6、虑基本绝缘，附加绝缘。B.阻容降压电路是个恒流源。8小论阻容降压原理及应用电路电流处决于降压电容的容值，而与所串入负载电阻无关。故须注意两点：空载时，负载无电流。电流全从稳压管上过。此时须考虑稳压管功率.稳压管烧断，或断开后。电流从IC，及其它负载上过。必烧电路。4．阻容降压电路各元件分析：阻容降压电路应用场合大，许多小家电应用此电路，但因看起来简单，故很多人未将电路特性加以分析，导到经常出现问题,或客户退货。现将各元件加以分析：A．降压电容:GS标准选用X2电容。而GB，UL标准选用CBB21,CBB61.也可选用损耗角更大的CL21,CL61.B．放电电阻。电阻R1

7、为泄放电阻﹐其作用为﹕当正弦波在最大峰值时刻被切断时﹐电容C1上的残存电荷无法释放﹐会长久存在﹐在维修时如果人体接触到C1的金属部分﹐有强烈的触电可能﹐而电阻R1的存在﹐能将残存的电荷泄放掉﹐从而保证人﹑机安全。泄放电阻的阻值与电容的大小有关﹐一般电容的容量越大﹐残存的电荷就越多﹐泄放电阻就阻值就要选小些。但不能太小，以免插拔试验时，电阻过热烧掉。0.68uF用750K电阻放电约0.2秒可降至36V安全电压以下。放电时间T=RC=0.68*10^6*10^-12*750*10^3=0.68*750*10^-3=0.5s经验数据如下表﹐供设