阻容降壓原理簡析及電器選擇

將220V交流電轉換為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，但是當產品受體積和成本等因素的限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓方式。

一、電路原理

電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。

整流后未經穩壓的直流電壓一般會高于30伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動,這是因為此類電源內阻很大的緣故所致,故不適合大電流供電的應用場合。

整流后未經穩壓的直流電壓一般會高于30伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。

二、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壓管，若穩壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩壓管燒毀。

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泄放掉C1上的電荷。

三、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=14.5 I,其中C的容量單位是μF,Io的單位是A.

四、應用注意

采用電容降壓時應注意以下幾點：

1 根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容,而不是依據負載的電壓和功率。

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條件，因為不安全。

4 電容降壓不適合動態負載條件。

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。而且要滿足恒定負載的條件。

7 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。