【工程師實用技巧】阻容降壓電路中每個元器件計算選型方法資料下載

一 關于阻容降壓 1、什么是阻容降壓？ 阻容降壓是一種利用電容在一定頻率的交流信號下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流的電路。 電容器實際上起到一個限制電流和動態(tài)分配電容器和負載兩端電壓的角色。 2、阻容降壓電路由哪幾部分組成？ 阻容降壓電路由降壓模塊、整流模塊、穩(wěn)壓模塊和濾波模塊組成。 3、阻容降壓基本設計要素 電路設計時，應先確定負載最大工作電流，通過此電流值計算電容容值大小，從而選取適當電容。 此處與線性變壓器電源的區(qū)別：阻容降壓電源是通過負載電流選定電容；線性變壓器電源是通過負載電壓和功率選定變壓器。 阻容降壓電流計算 阻容降壓電路可以等效為由降壓電容C1和負載電阻R1組成，電阻和電容串聯(lián)分壓。 電容C1的容抗為Zc=-j/wC=-j/2πfC 電阻R1的阻抗為Zr=R 總的等效阻抗為Z=Zc Zr=-j/2πfC R 所以I=U/Z=U/(Zc Zr)=U/(-j/2πfC R) 因為阻容降壓電源僅適用于小電流電路，選取的電容容值范圍一般為0.33UF到2.5UF，所以Zc為-1592j到-9651j。而等效負載阻抗Zr在200Ω左右，顯然有|Zc|>>|Zr|，同時輸入電源電壓分在負載上的壓降也遠小于電容的壓降，所以有：Z≈Zc，矢量圖的θ角接近于90°。 由此可得: I=U/Z=U/Zc=U/(-j/2πfC) =220*2π*f*C*j =220*2π*50*C*j =j69000C I=|I|∠90°，電流有效值I1=|I|=69000C。當整流方式采用半波整流時，I1=0.5|I|=34500C。 設計舉例 已知條件：負載工作電流15mA，工作電壓5V。 求降壓電容容值？ 采用半波整流方式，根據(jù)計算式I1=0.5|I|=34500C可知，C=0.43uF。所以此處選用0.47uF的電容，反過來可以驗證提供的電流I1=34500C=16.2mA，多余電流從穩(wěn)壓管流過。 阻容降壓的優(yōu)點： 體積??；成本低。 阻容降壓的缺點： 非隔離電源，不安全； 不能用于大功率負載； 不適合容性和感性負載； 不適合動態(tài)負載。 二.阻容降壓原理與元器件選型計算 1、電容充電放電原理 電容是一種以電場形式儲存能量的無源器件。電容充放電過程的本質是兩導電平行板獲取與釋放電子的過程。 電容充電： 當電容內電場強度E小于電容兩端外接電源電 壓U時，電容開始充電。此時電容正電極不斷失電子，負極不斷得電子，內電場E不斷增強 直到與外接電壓U相等時，充電結束。 電容放電： 當電容內電場強度E大于電容兩端外接電源電 壓U時，電容開始放電。此時電容正電極不斷得電子，負極不斷失電子，內電場E不斷減弱 直到與外接電壓U相等時，放電結束。 電容的直流充電放電過程