一、 阻容降壓的基本概念（幾個基本問題解答）

1、什么是阻容降壓？

阻容降壓是一種利用電容在一定頻率的交流信號下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流的電路。

電容器實際上起到一個限制電流和動態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。

2、阻容降壓電路由哪幾部分組成？

阻容降壓電路由降壓模塊、整流模塊、穩(wěn)壓模塊和濾波模塊組成。

3、阻容降壓基本設(shè)計要素

電路設(shè)計時，應(yīng)先確定負(fù)載最大工作電流，通過此電流值計算電容容值大小，從而選取適當(dāng)電容。

此處與線性變壓器電源的區(qū)別：阻容降壓電源是通過負(fù)載電流選定電容；線性變壓器電源是通過負(fù)載電壓和功率選定變壓器。

低成本的阻容降壓電路原理圖分析

需要指出的是電容能夠降壓，不是近幾年才發(fā)現(xiàn)的，而是自從有了交流電人們就認(rèn)識了交流電通過電容后所表現(xiàn)的性質(zhì)：

1.交流電能夠通過電容，但電流超前于電壓90°；且對交流電呈現(xiàn)阻抗（容抗），容抗大小Xc=1/2πfC，f交流電頻率，C電容容量；通過電容器的電流I=U/Xc。

2.當(dāng)電阻（負(fù)載）與電容串聯(lián)后，電流超前于電壓不再是90°，而是小于90度，阻抗IZI=√R2+Xc2；通過阻容電路的電流I=U/IZI。這樣加在電阻上的電壓可以通過改變?nèi)菘箒砀淖?，這就是電容降壓的原理。

3.電容降壓有什么好處呢？交流電通過電容，雖然有容抗，但沒有能量消耗，只存在電能的交換，這是其一；其二，電容體積小，不占地方；其三，成本低，可以大規(guī)模生產(chǎn)；鑒于以上三個因素，阻容降壓電路得到了廣泛的應(yīng)用。

非常典型的兩種電容降壓電路;半波整流型、橋式整流型，其工作過程：市電---降壓--整流--濾波，如下圖

電路組成：降壓電容C1作用就是限流、降壓；，卸荷電阻R的作用就是當(dāng)電路斷開時，為C1提供放電通道。VD2整流，VD1為電容C1負(fù)半周提供放電通道；穩(wěn)壓管VS穩(wěn)壓作用；C2濾波作用。

對于半波整流電路，每微法能提供的電流為30mA，推導(dǎo)過程，Ic=U/Xc，半波整流平均電壓為220×0.44v，故Ic=0.45×220×2×3.14×50×C=C30mA。采用橋式整流為60mA，推導(dǎo)過程同上，這里是指電容能提供的最大電流，將電阻省略了，因為電容如果很大，就不合算了一般在0.33uF-2.5uF之間，負(fù)載電阻較小，這個總阻抗近似和容抗相同。這個關(guān)系很重要在下面的設(shè)計中我們要用到它。

半波整流電路元件的選擇：在已知電源電壓（U1=220V）、負(fù)載電壓U2、負(fù)載電流I的條件下進(jìn)行選擇。。與變壓器降壓不同，該電路是依據(jù)負(fù)載電流選定電容器，變壓器電源是通過負(fù)載電壓和功率選擇的。

電容的選擇，降壓電容C1，根據(jù)上述公式C1≥I/30，C1電容量，單位微法uF，I為電路輸出電流，也即負(fù)載電流，單位mA。Uc的耐壓大于等于√2U1；C2的容量一般大于50微法，耐壓≥2U2，越大越好，同時考慮體積、成本問題。

穩(wěn)壓管Vs的選擇：主要是穩(wěn)壓值和最大反向電流兩個參數(shù)。穩(wěn)壓值Uz=輸出電壓U2；最大反向電流大于等于1.5*I2，即輸出電流的1.5倍；

二極管VD1、VD2的選擇，最大整流電流Im≥2*I2，最大反向電流大于≥2U2

放電電阻R的取值與C1有關(guān)，見下表，額定功率1/2W

橋式整流電路元件選擇依據(jù)基本同上，不過C1≥I/60，整流二極管電流為輸出電流的一半，其它相同。

任何事物都不是十全十美的，阻容降壓電路也一樣，存在的問題：

它不是隔離電源，不安全，也就是220v電源能傳到負(fù)載，有觸電危險性；橋式整流比半波整流更差。

不能用于大功率，如果需要大功率則必須增加電容量，這樣就不劃算了；

不適合容性、感性負(fù)載；會喪失其優(yōu)越性；

不適合動態(tài)負(fù)載；

為了提高電路的穩(wěn)定性、可靠性，有的電路增加了壓敏電阻、保險管等，這里不再敘述。