电容降压电源原理和计算公式

电容降压电源原理和计算公式
    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.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.
    3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/26/1108461266.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

全部回复(182)

只看楼主

正序查看

倒序查看

inherit

LV.5

2005-02-15 18:01

因为在一些电路中发现使用电容降压,所以搜索出来奉献给大家

inherit

LV.5

2005-02-15 18:26

区别:
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;
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.

inherit

LV.5

2005-02-15 18:28

@inherit

区别: 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; 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DZ1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.

inherit

LV.5

2005-02-15 18:30

@inherit

区别: 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; 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.

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,R2(串在整流电路后,做限流)及DZ1回路中将通过全部的93毫安电流,所以DZ1的最大稳定电流应该取100毫安为宜.由于RL与DZ1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DZ1,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.

inherit

LV.5

2005-02-15 18:34

@inherit

区别: 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; 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.

滤波电容(还需加)一般取100微法到1000微法,但要注意其耐亚的选择.前已述及,负载电压为9V,R2(如果100欧)上的压降为9.3V,总降压为18.3V,考虑到留有一定的余量,因此C2耐压取25V以上为好

lin5918

LV.4

2005-02-16 10:21

@inherit

好贴,顶一下!!

lin5918

LV.4

2005-02-16 11:17

@inherit

请问这类电源输出电流最大(指可以正常使用的)可以做到多少,

jacki_wang

LV.11

2005-02-16 13:14

不是很明白為什麼算電流時,半波整流用0.44的系數而全波整流用0.89, 可否解析一下?

jacki_wang

LV.11

2005-02-16 13:15

@inherit

区别: 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; 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.

Id=0.62C1是不是輿你第一貼算得的電流矛盾?

ggjjcc

LV.1

2005-02-16 19:34

@inherit

好贴!顶!顶!顶!

zhouzhenqi

LV.1

2005-02-16 19:50

好贴!顶!!!

inherit

LV.5

2005-02-16 19:51

@jacki_wang

不是很明白為什麼算電流時,半波整流用0.44的系數而全波整流用0.89,可否解析一下?

半波整流系数为0.44,全波为0.44*2

inherit

LV.5

2005-02-16 19:55

@jacki_wang

Id=0.62C1是不是輿你第一貼算得的電流矛盾?

电工原理: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.C1以uF为单位,则Id为毫安单位

zhouzhenqi

LV.1

2005-02-16 19:56

**********

zhouzhenqi

LV.1

2005-02-16 19:58

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/26/1108555074.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

inherit

LV.5

2005-02-16 20:03

@inherit

电工原理: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.C1以uF为单位,则Id为毫安单位

晕,我发现系数有点问题,是62C1,对后面的计算没影响

gamellia

LV.1

2005-02-16 23:23

good

LV.1

2005-02-17 10:54

兄弟你的电阻是和电容并联使用的吗那估计你的电阻的功耗得老大了而且那时候电容也起不到什么降压的作用

jacki_wang

LV.11

2005-02-17 17:08

@inherit

晕,我发现系数有点问题,是62C1,对后面的计算没影响

还有疑问:
1. Id应该与C1的容量和输入电压,输出电压都有关系,为什么会恒流?
2. 半波整流的电压应该是全波整流的一半(没有负载时和全波一样大),就是0.707Vin, 不曾记得有0.44的系数,可否指点一下?
3. 0.44*2=0.88,为什么是0.89?

inherit

LV.5

2005-02-17 17:34

兄弟你的电阻是和电容并联使用的吗那估计你的电阻的功耗得老大了而且那时候电容也起不到什么降压的作用

50HZ的交流电,电容的容抗不大,远比并联的电阻小,电阻只是给电容放电,在一些电路中也有不并电阻,不过不太好

inherit

LV.5

2005-02-17 17:40

@jacki_wang

还有疑问:1.Id应该与C1的容量和输入电压,输出电压都有关系,为什么会恒流?2.半波整流的电压应该是全波整流的一半(没有负载时和全波一样大),就是0.707Vin,不曾记得有0.44的系数,可否指点一下?3.0.44*2=0.88,为什么是0.89?

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R2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,用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻,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.
所以基本是恒流
0.44与0.89都是约数,不是很准,就好象上面的62C1,说60C1或30C1都可以

jacki_wang

LV.11

2005-02-17 17:43

@inherit

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R2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,用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻,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.所以基本是恒流0.44与0.89都是约数,不是很准,就好象上面的62C1,说60C1或30C1都可以

明白你的讲法,你的分析是针对特定的case来展开的,但是输入110V和220V就会有很大的不一样.