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电容降压原理

上述电容器具有隔离直流交流的特点,在交流电路中有一定的阻抗,称为容抗。也就是说,使用此功能可以用于交流电压降低。但必须注意的是,它必须是无极电容器,而极性电容器只能用于直流电路。如下图1所示。 图1 在这里插入图片描述

那么为什么要用电容降压呢?它的好处是什么?先举个例子,比如接入市电220V/50Hz时,负载RL最大69左右需要一个mA电流,如下图2所示,可在电路上串联一个电阻R1来实现。 图2

R阻抗要求如下:

通过以上操作,我们可以看到串入3188Ω/15W的电阻。

再来看看用电容的情况,如图1。 假设电容C1的容量为1uF,那么C容抗Z的计算公式如下。

C1.容抗和串入电阻R1的阻抗值接近,由于电容器不消耗功率,因此没有功率问题。该电容器不仅可以限制流量,而且不消耗功率。因此,使用了电容器降压,成本低,广泛应用于早期小型电器,用于提供小电流的电源电路。

当然,在实际应用中并不是那么简单,因为上述只为负载提供交流电压,但负载通常需要直流,许多人的第一印象是串入二极管,如下图3所示。 图3

是否可以为上述接法RL提供直流电压呢?当然不是,因为明显违反了电容的原理,电容只有在交流时才能通过电流,因为二极管D1的单向导电性使电容器没有放电电路,正半波电容器充满电,但负半波电流不能通过,使电容器C1充满电后,电平衡,然后没有电流过载,因此负载RL没有正常的工作电流,正确的做法应该如下图4所示。 图4 如上图4所示,形成半波整流降压电路。正半波电流过载RL,负半波将能量直接返回电网,而不是负载。

再加两个二极管就可以成为全波整流,让正负半波通过负载RL,此时提供的电流将翻倍,如下图5所示。 图5

输出电流计算公式如下:

输出电流计算公式如下:

也就是说,半波整流时,最大电流约为31mA,全波整流时,最大电流约为62mA。

典型案例

以下是家用电风扇的典型电源电路,如下图6所示。 图6

在实际应用中,它比理论分析要复杂得多。在过去,学校在课堂上学到的只是理论。当我进入社会,真正成为一名设计工程师时,我知道我在学校学到了多么肤浅。然而,理论是相互关联的,但在实际应用中添加了可靠性因素。

  1. 降压电容C电阻并联在1上R1.为什么要在电容器上并联电阻?这是因为如果拔下电风扇插头,C没有并联电阻,电容器上的电能无法释放。当人体接触到插头的两端时,就会触电。

  2. 降压电容C1串联了电阻R2.这是因为电容相当于上电当于短路,不串联电阻会产生很大的冲击电流。因此,根据后部件能够承受最大峰值电流的情况进行选择R2的阻值。例如,二极管最大的瞬时峰值电流是20A,那么R22的阻值大于220V/20A =11Ω,当然要留一些余量。因为市电输入不一定是220V,它可能更高,组件也有一定的差异。

电容降压虽然简单、易用,然而也存在固有的缺陷。那就是频率越高,其容抗越小,若是电网中存在大量谐波成份,电路就非常容易烧坏。

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张三 李四 王五 你好!李四, 最近怎么样? 你最近怎么样,王五? 我很好,谢谢! 我很好,谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

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链接
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Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认? 结束 yes no
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标签: 电容降压限流式电源直流电源电容降压电路电容均压电阻的原理

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