阻容分压原理详解.pdf

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1、二、电容降压原理当一个正弦交流电源U（如220VAC50HZ）施加在电容电路上时，电容器两极板上的电荷，极板间的电场都是时间的函数。也就是说：电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。即加在电容上的电压幅值一定，频率一定时，就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。容抗越小（电容值越大），流过电容器的电流越大，在电容器上串联一个合适的负载，就能得到一个降低的电压源，可经过整流，滤波，稳压输出。电容在电路中只是吞吐能量，而不消耗能量，所以电容降压型电路的效率很高。三、原理方框图电路由降压电容，限流，整流滤波和稳压分流等电路组成。1.降压电容：相当于普通稳压电路中的降压变压器，直

2、接接入交流电源回路中，几乎承受全部的交流电源U，应选用无极性的金属膜电容（METALLIZEDPOLYESTERFILMCAPACITOR）。2.限流电路：在合上电源的瞬间，有可能是U的正或负半周的峰_峰值，此时瞬间电流会很大，因此在回路中需串联一个限流电阻，以保证电路的安全。3.整流滤波：有半波整流和全波整流，与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。4.稳压分流：电压降压回路中，电流有效值I是稳定的，不受负载电流大小变化的影响，因此在稳压电路中，要有分流回路，以响应负载电流的大小变化。四、设计势实例1.桥式全波整流稳压电路：规格要求：输出DC电压12V，DC电流300mA；

3、输入电源220VAC/50HZ市电。1）降压电容C1的选择：a.C1容值的选择：电容值取决于负载电流，负载电流I确定后,可得:C1≥1/2лfU式中交流电源U值计算时取负10%，即：I=300mA，U=220V*（-10%）=198V，f=50HZ,C1≥0.3(2*3.14156*50*198)=4.82uF)电容值只可取大，不可取小，本例电容C1取值5uF。b.耐压值的选择：要考虑电源正10%的情况，如本例用市电，C1要选择250VAC的金属膜电容。c.耐瞬间冲击电流的选择：金属膜电容的内阻是很低的，允许电容在吞吐能量时，有大的电流流过，这个电流的大小取决于电容值和它的d

4、u/dt值，此值由电容的结构，金属膜的类型，引出线的方式决定的。du/dt值与电容的耐压值有关，耐压越高，du/dt值越大，不同厂家产品du/dt值也有很大的差别，如耐压为250VAC电容值为5uF的金属膜电容的du/dt值一般在3－30之间选择。在本例中：C1＝5uF，du/dt值取3，则C1耐瞬间冲击电流值为：I=Cdu/dt＝5*3＝15（A）2）限流电阻R1的选择：先求C1的容抗：Xc＝1/2лfC＝1/(2*3.1416*50*0.000005)=636.36Ω则复阻抗：

5、Z

6、＝638.3Ω（R1取值为47Ω）求得电流有效值为：I=U/

7、Z

8、=220/638.334

9、4.7mA电阻实际承受的有效电压值：UR=344.7mA*47Ω＝16.2V求出电阻实际承受的功率：PR＝16.2V*344.7mA=5.58W（R1选用线绕电阻器，功率取7.5W）3）稳压分流电路：稳压管ZD1和T1管E-B结，R3组成稳压电路，T1,R2组成分流电路。ZD1选用11.3V的稳压管；R3阻值取180Ω1/6W；T1管响应负载电流的大小变化，负载电流可在0－300mA内变化，T1选用2W的PNP管，电流放大倍数≥200；R2用作负载电流较小时，分担一部分T1管的功率，R2取值30Ω/3W。