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再熟悉一下阻容降压原理 [复制链接]

电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。


例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。


下图为阻容降压的典型应用,C1为降压电容,R1为断开电源时C1的泄放电阻,D1为半波整流二极管,D2在市电的负半周为C1提供放电回路,否则电容C1充满电就不工作了,Z1为稳压二极管,C2为滤波电容。输出为稳压二极管Z1的稳定电压值。



在实际应用中,可以用下图代替上图,这里用了Z1正向特性和反向特性,其反向特性(也就是其稳压特性)来稳定电压,其正向特性用来在市电负半周给C1提供放电回路。


在较大电流的应用中,可以用全波整流。如下图:

在小电压全波整流输出时,最大输出电流即为:


容抗:Xc=1/(2πfC)


电流:Ic = U/Xc=2πfCU


采用电容降压时应注意以下几点:


1、根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。


2、限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。


3、电容降压不能用于大功率条件,因为不安全。


4、电容降压不适合动态负载条件。


5、同样,电容降压不适合容性和感性负载。


6、当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。而且要满足恒定负载的条件。



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为什么所有人都说半桥的C1在交流正半周充电负半周放电,我认为电容在充电到π/2时就充到最大值了,此后正半周的电压就要降,电容C1就会放电啊,一直到3π/2,二极管Z1都是导通的,从3π/2到2π电容C1又开始通过D1放电啊  详情 回复 发表于 2017-12-12 10:51

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”当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。“  一直不明白为什么,请楼主指教

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这主要是从安全角度说的。本来这种电路就是一种非隔离电源,用于小功率。 全波时虽然电流比半波大,但是存在虚地,就是说电路的地与大地没导体连接,稳定性和安全性要比半波整流型更差,并且半波直流工作时,稳压管  详情 回复 发表于 2014-9-21 09:04
 
 
 

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lyfly_away 发表于 2014-9-20 23:26
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”当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。“  一直不明白为什么,请楼主指教

这主要是从安全角度说的。本来这种电路就是一种非隔离电源,用于小功率。
全波时虽然电流比半波大,但是存在虚地,就是说电路的地与大地没导体连接,稳定性和安全性要比半波整流型更差,并且半波直流工作时,稳压管一定要有,一般直流输出的时候,负载也比较固定,但主要还是安全考虑。

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楼主是说 浮地 吗? 因为我看到 虚地 想起了运放。 如果是,半波整流的地接到大地,不是等于零线或者火线接到大地吗,这样会不会有问题? 我对市电的知识不是很了解,也没做过相应的实验,请楼主多指教  详情 回复 发表于 2014-9-21 22:53
 
 
 

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qwqwqw2088 发表于 2014-9-21 09:04
这主要是从安全角度说的。本来这种电路就是一种非隔离电源,用于小功率。
全波时虽然电流比半波大,但是 ...

楼主是说 浮地 吗?  因为我看到 虚地 想起了运放。
如果是,半波整流的地接到大地,不是等于零线或者火线接到大地吗,这样会不会有问题?
我对市电的知识不是很了解,也没做过相应的实验,请楼主多指教
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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五彩晶圆(初级)

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在手电筒的充电器基本是用这个方法的啊
 
 
 

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一粒金砂(初级)

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应该正半周电流从电容π/2时电流最大,π时的电流为零,,负半周反之 主要是电流超前电压90度,电容电流达到最大值  详情 回复 发表于 2017-12-12 11:55
 
 
 

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