將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流的常規(guī)方法是采用變壓器降壓后再整流濾波,當(dāng)受體積和成本等因素的限制時(shí),最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是采用電容降壓式電源。
一、 電路原理
電容降壓式簡(jiǎn)易電源的基本電路如圖1,C1為降壓電容器,D2為半波整流二極管,D1在市電的負(fù)半周時(shí)給C1提供放電回路,D3是穩(wěn)壓二極管,R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用的是圖2的所示的電路。當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時(shí),可采用圖3所示的橋式整流電路。整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會(huì)高于30伏,并且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動(dòng),這是因?yàn)榇祟愲娫磧?nèi)阻很大的緣故所致,故不適合大電流供電的應(yīng)用場(chǎng)合。
二、器件選擇
1.電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值,然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^降壓電容C1向負(fù)載提供的電流Io,實(shí)際上是流過C1的充放電電流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,則流經(jīng)C1的充、放電電流越大。當(dāng)負(fù)載電流Io小于C1的充放電電流時(shí),多余的電流就會(huì)流過穩(wěn)壓管,若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀。
2.為保證C1可靠工作,其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓。
3.泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時(shí)間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。
電路輸入為市電(220V交流/50Hz),我們要得到直流12V和直流5V的電壓。很多人會(huì)想到使用使用變壓器和整流橋,但是基于成本的考慮,我們使用一些低成本的電路來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)的電路整體如下:
先一步步分析,看下圖,
1、電容C1起到一個(gè)儲(chǔ)能的作用(R1的存在是為了防止后面的電路斷開,使電容的電量得以釋放 )
2、R2是為了限流,防止后面的電流過大
3、D9是穩(wěn)壓管,目的是使電壓穩(wěn)到13V,同時(shí)在輸入電流的負(fù)半周期導(dǎo)通,使電容的電流得以釋放
4、D4是整流二極管,作用一是整流作用,實(shí)現(xiàn)半波整流,也就是也后面的電路的電壓只處于一個(gè)方向,另一個(gè)作用是壓降作用,存在0.7V的壓降,使后面的電路接近12V
5、C3和C4都是濾波電容,目的是使電路輸出的紋波更小,電壓更穩(wěn)定
再看后半部分:
6、R2(跟剛剛那個(gè)R2忘了改,疏忽)也是為了限流。
7、D9穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓5V
8、這里的C3和C4(也忘了改。。。)也是濾波用的
這個(gè)電路的特點(diǎn):
1、低成本,超級(jí)低的成本
2、小電流且不穩(wěn)定
3、非隔離,也是就大電壓直接加在電路上,沒有諸如變壓器 這種存在物理隔離的作用,所以也不夠安全
評(píng)論
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