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1、小論阻容降壓原理及應(yīng)用小論阻容降壓原理及應(yīng)用摘要:本文論述了小家電中常用的阻容降壓電源方式。介紹了阻容降壓電源的原理、應(yīng)用及注意問(wèn)題。關(guān)鍵詞:阻容降壓降壓方式引言隨著電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展,同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,價(jià)格低、質(zhì)量輕、便于攜帶也是產(chǎn)品的銷(xiāo)路優(yōu)勢(shì)之一,在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)之初,部分負(fù)載小,低成本非隔離的小電流電路中就會(huì)采用阻容降壓的降壓方式。1阻容降壓電源工作原理阻容降壓電源工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。即電容的特性是通交流﹑隔直流﹐當(dāng)電容連接于交流電路中時(shí)﹐其容抗計(jì)算公式為﹕??????????????????????Xc=1
2、/2πfC式中﹐XC表示電容的容抗﹑f表示輸入交流電源的頻率﹑C表示降壓電容的容量。流過(guò)阻容降壓電路的電流計(jì)算公式為:??????????????????????I=U/XC式中??I??表示流過(guò)電容的電流﹑U表示電源電壓﹑XC??表示電容的容抗.如下圖。2阻容降壓計(jì)算公式這一類(lèi)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??稍趲追饺龓资Q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。以國(guó)標(biāo)220VAC50HZ輸入電壓為例:XC=Zc=1/2πfC采用半波整流時(shí),每微法電容1u可得到電流I(AV平均值)為:(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位)I(AV
3、)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C=220*138.16*C=30395C==0.03A=30mA8小論阻容降壓原理及應(yīng)用在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電壓120VAC60HZ下:I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*120*2*Pi*f*C=120*165.8*C=19895*C=19000*C=19mA故可得各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電壓下半波整流時(shí)各電容的平均電流I(AV)(單位為:mA)如下:3uF2uF1uF0.82uF0.68uF0.47uF220VAC--GB906030252014mA180VAC-GB704824191611mA120VAC-UL54381915
4、139mA110VAC-UL48321613107mA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=220*279.46*C=60000C=0.06A=60mA在UL標(biāo)準(zhǔn)120V時(shí):I=0.89*120*2*Pi*f*C=120*335.4*C=40242*C=40mA故可得美標(biāo)120VAC電壓下全波整流時(shí)各電容的平均電流I(AV)(單位為:mA)如下:3uF2uF1uF0.82uF0.68uF0.47uF220VAC--GB18012060494028mA180VAC-GB150100504134
5、23mA120VAC-UL1208040322718mA100VAC-UL1006633272215mA一般地,此類(lèi)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。下表為在220V﹑50Hz的交流電路中﹐理論電流與實(shí)際測(cè)量電流的比較.可見(jiàn)相差很小。電容(uF)4.72.210.470.220.10.047電流(mA)理論值3241526932.415.26.93.2實(shí)測(cè)值3251527032.51573.33.阻容降壓電路特性:A.阻容降壓電路為非隔離電路。此電路中任一元件,相對(duì)于大地,都可能存在220VAC的高壓。幫此電路的絕緣性差。整機(jī)時(shí)須考
6、慮基本絕緣,附加絕緣。B.阻容降壓電路是個(gè)恒流源。8小論阻容降壓原理及應(yīng)用電路電流處決于降壓電容的容值,而與所串入負(fù)載電阻無(wú)關(guān)。故須注意兩點(diǎn):空載時(shí),負(fù)載無(wú)電流。電流全從穩(wěn)壓管上過(guò)。此時(shí)須考慮穩(wěn)壓管功率.穩(wěn)壓管燒斷,或斷開(kāi)后。電流從IC,及其它負(fù)載上過(guò)。必?zé)娐贰?.阻容降壓電路各元件分析:阻容降壓電路應(yīng)用場(chǎng)合大,許多小家電應(yīng)用此電路,但因看起來(lái)簡(jiǎn)單,故很多人未將電路特性加以分析,導(dǎo)到經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題,或客戶(hù)退貨?,F(xiàn)將各元件加以分析:A.降壓電容:GS標(biāo)準(zhǔn)選用X2電容。而GB,UL標(biāo)準(zhǔn)選用CBB21,CBB61.也可選用損耗角更大的CL21,CL61.B.放電電阻。電阻R1
7、為泄放電阻﹐其作用為﹕當(dāng)正弦波在最大峰值時(shí)刻被切斷時(shí)﹐電容C1上的殘存電荷無(wú)法釋放﹐會(huì)長(zhǎng)久存在﹐在維修時(shí)如果人體接觸到C1的金屬部分﹐有強(qiáng)烈的觸電可能﹐而電阻R1的存在﹐能將殘存的電荷泄放掉﹐從而保證人﹑機(jī)安全。泄放電阻的阻值與電容的大小有關(guān)﹐一般電容的容量越大﹐殘存的電荷就越多﹐泄放電阻就阻值就要選小些。但不能太小,以免插拔試驗(yàn)時(shí),電阻過(guò)熱燒掉。0.68uF用750K電阻放電約0.2秒可降至36V安全電壓以下。放電時(shí)間T=RC=0.68*10^6*10^-12*750*10^3=0.68*750*10^-3=0.5s經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表﹐供設(shè)