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,,最簡單實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在市電的負半周時給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,。在實際應(yīng)用時常常采用的是圖2的所示的電路。當(dāng)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(jīng)穩(wěn)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(fā)生很大的波動,,這是因為此類電源內(nèi)阻很大的緣故所致,,故不適合大電流供電的應(yīng)用場合。
二,、器件選擇
1.電路設(shè)計時,,應(yīng)先測定負載電流的準(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(dāng)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(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間內(nèi)泄放掉C1上的電荷,。
三,、設(shè)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(guān)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,。
電容降壓式電源是一種非隔離電源,,在應(yīng)用上要特別注意隔離,防止觸電,。