電容降壓的工作原理并不復(fù)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(dāng)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,應(yīng)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(diǎn),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(diǎn)亮,發(fā)出正常的亮度而不會被燒毀。因?yàn)?10V/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(diǎn)亮,而不會被燒毀。因?yàn)?W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此,電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。而電容器實(shí)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。?
這一類的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通常可在幾伏到三幾十伏,取決于所使用的齊納穩(wěn)壓管。所能提供的電流大小正比于限流電容容量。采用半波整流時,每微法電容可得到電流(平均值)為:(國際標(biāo)準(zhǔn)單位)
??I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C
????=0.44*220*2*3.14*50*C=30000C
????=30000*0.000001=0.03A=30mA
如果采用全波整流可得到雙倍的電流(平均值)為:
??I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C
????=0.89*220*2*3.14*50*C=60000C
????=60000*0.000001=0.06A=60mA
??一般地,此類電路全波整流雖電流稍大,但是因?yàn)楦〉?,穩(wěn)定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。
采用電容降壓時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、未和220V交流高壓隔離,請注意安全,嚴(yán)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(xiǎn)電阻和并放電電阻。
3、注意齊納管功耗,嚴(yán)禁齊納管斷開運(yùn)行。
4、根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙?而不是依據(jù)負(fù)載的電壓和功率。
5、 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。
6、電容降壓不能用于大功率條件,因?yàn)椴话踩?
7、電容降壓不適合動態(tài)負(fù)載條件。
8、同樣,電容降壓不適合容性和感性負(fù)載。?
9、當(dāng)需要直流工作時,盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流。而且要滿足恒定負(fù)載的條件。
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