本文主要是關于LED阻容降壓的相關介紹,并著重對LED阻容降壓電路的設計原理進行了詳盡的闡述。
阻容降壓
電容降壓的工作原理并不復雜。他的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。例如,在50Hz的工頻條件下,一個1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端,則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA,但在電容器上并不產(chǎn)生功耗,因為如果電容是一個理想電容,則流過電容的電流為虛部電流,它所作的功為無功功率。根據(jù)這個特點,我們?nèi)绻谝粋€1uF的電容器上再串聯(lián)一個阻性元件,則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。例如,我們將一個110V/8W的燈泡與一個1uF的電容串聯(lián),在接到220V/50Hz的交流電壓上,燈泡被點亮,發(fā)出正常的亮度而不會被燒毀。因為110V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA,它與1uF電容所產(chǎn)生的限流特性相吻合。同理,我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯(lián)接到220V/50Hz的交流電上,燈泡同樣會被點亮,而不會被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此,電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態(tài)分配電容器和負載兩端電壓的角色。
采用電容降壓時應注意以下幾點:
1. 根據(jù)負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當?shù)碾娙荩皇且罁?jù)負載的電壓和功率。
2. 限流電容必須采用無極性電容,絕對不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。
3. 電容降壓不能用于大功率負載,因為不安全。
4. 電容降壓不適合動態(tài)負載。
5. 同樣,電容降壓不適合容性和感性負載。
6. 當需要直流工作時,盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流, 因為全波整流產(chǎn)生浮置的地,并在零線和火線之間產(chǎn)生高壓,造成人體觸電傷害。而且要滿足恒定負載的條件。
容降壓式簡易電源的基本電路如圖1,C1為降壓電容器,VD2為半波整流二極管,VD1在市電的負半周時給C1提供放電回路,VD3是穩(wěn)壓二極管,R1為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖2的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時,可采用圖3所示的橋式整流電路。
器件選擇
1.電路設計時,應先測定負載電流的準確值,然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。因為通過降壓電容C1向負載提供的電流Io,實際上是流過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。當負載電流Io小于C1的充放電電流時,多余的電流就會流過穩(wěn)壓管,若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩(wěn)壓管燒毀。
2.為保證C1可靠工作,其耐壓選擇應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間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。
設計舉例
圖2中,已知C1為0.33μF,交流輸入為220V/50Hz,求電路能供給負載的最大電流。
C1在電路中的容抗Xc為:
Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K
流過電容器C1的充電電流(Ic)為:
Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
通常降壓電容C1的容量C與負載電流Io的關系可近似認為:C=14.5I,其中C的容量單位是μF,Io的單位是A。
電容降壓式電源是一種非隔離電源,在應用上要特別注意隔離,防止觸電。
LED阻容降壓電路的設計原理
阻容降壓電路以其低成本/設計簡單/體積小的優(yōu)點,廣泛應用于LED燈,小家電,電表,智能控制等領域, 阻容降壓是利用電容的容抗來限制電流,從而達到降壓的目的,電流計算公式=2*3.14*f*C*U,一般這種設計只適合于小功率和小電流的負載(建議《100mA)。
一般地,此類電路全波整流雖電流稍大,但是因為浮地,穩(wěn)定性和安全性要比半波整流型更差。使用這種電路時,需要注意以下事項(如有問題請加QQ396873378)1、未和220V交流高壓隔離,請注意安全,嚴防觸電!2、限流電容須接于火線,耐壓要足夠大(大于400V),并加串防浪涌沖擊兼保險電阻和并放電電阻。3、注意齊納管功耗,嚴禁齊納管斷開運行降壓電路設計注意事項:因普通濾波電容如有容量衰減,電子設備還可以工作,但阻容降壓電容如有容量下降,將會出現(xiàn)供應電流下降,導致設備出現(xiàn)故障,故對阻容降壓電容的壽命要求很高,特別是連續(xù)性使用的機種,現(xiàn)在很多使用這種電容降壓設計的廠家出現(xiàn)批量性故障,所以選擇電容方面一定要慎重產(chǎn)品電。
LED阻容降壓電路設計過程
照明用電節(jié)能最好的方法是使用LED節(jié)能燈,LED節(jié)能燈不但節(jié)能,而且有壽命長等優(yōu)點,深受人們歡迎!至此我們?yōu)榇蠹医榻BLED節(jié)能燈制作過程,希望大家可以在制作的同時,也節(jié)約點能源,少付點電費。
LED節(jié)能燈電路原理圖
p 圖1是一款LED燈杯的實用電路圖,該燈使用220V電源供電,220V交流電經(jīng)C1降壓電容降壓后經(jīng)全橋整流再通過C2濾波后經(jīng)限流電阻R3給串聯(lián)的38顆LED提供恒流電源.LED的額定電流為20mA,但是我們在制作節(jié)能燈的時候要考慮很多方面的因素對LED的影響,包括光衰和發(fā)熱的問題,我們在做這種燈的時候因為LED的安裝密度比較高,熱量不容易散出,LED的溫度對光衰和壽命影響很大,如果散熱不好很容易產(chǎn)生光衰,因為LED的特性是溫度升高電流就會增大,所以一般在做大功率照明時散熱的問題是最重要的,將影響到LED的穩(wěn)定性,小功率一般都采取自散熱方式,所以在電路設計時電流不宜過大。
圖中R1是保護電阻,R2是電容C1的卸放電阻,R3是限流電阻防止電壓升高和溫度升高LED的電流增大,C2是濾波電容,實際在LED電路中可以不用濾波電路,C2是用來防止開燈時的沖擊電流對LED的損害,開燈的瞬間因為C1的存在會有一個很大的充電電流,該電流流過LED將會對LED產(chǎn)生損傷,有了C2的介入,開燈的充電電流完全被C2吸收起到了開燈防沖擊保護。該電路是小功率燈杯最實用的電路,占用體積小可以方便的裝在空間較小的燈杯里,現(xiàn)在被燈杯產(chǎn)品廣泛的采用。優(yōu)點:恒流源,電源功耗小,體積小,經(jīng)濟實用。
但是在設計時降壓電容要采用耐壓在400V以上的滌綸電容或CBB電容,濾波電容要用耐壓250v以上。此電路適合驅(qū)動20-40只20mA的LED.
關鍵部位,降壓部份
安裝完成后的效果
下面效果圖
結(jié)語
關于LED阻容降壓的相關介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。
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