电容器降压的原理电容器降压的工作原理是通过使用电容器在交流信号的特定频率下产生的电容电抗来限制最大工作电流。
例如,在50Hz工频条件下,由1uF电容器产生的电容电抗约为3180欧姆。
在电容器的两端施加220V交流电压时,流过电容器的最大电流约为70mA。
尽管流过电容器的电流为70mA,但电容器中没有功耗,因为如果电容器是理想电容器,则流经电容器的电流就是虚电流,而它所做的功是无功功率。
根据此功能,如果将电阻元件与1uF电容器串联,则在电阻元件两端获得的电压及其产生的功耗完全取决于电阻元件的特性。
例如,我们将一个110V / 8W灯泡与一个1uF电容器串联,当它连接到220V / 50Hz的交流电压时,该灯泡点亮并发出正常亮度而不会燃烧。
由于110V / 8W灯泡所需的电流为72mA,因此与1uF电容器产生的限流特性一致。
同样,我们也可以将5W / 65V灯泡和1uF电容器串联到220V / 50Hz AC,并且灯泡也将点亮而不被燃烧。
因为5W / 65V灯泡的工作电流约为70mA。
因此,电容器的降压实际上是利用电容电抗来限制电流。
电容器实际上在限制电流和动态分布电容器和负载两端的电压方面发挥着作用。
下图显示了RC降压的典型应用,C1是降压电容器,R1是断电时C1的分压电阻,D1是半波整流二极管,D2为C1提供了放电电路在市电的负半部分,否则电容器C1充满电后将无法工作,Z1是齐纳二极管,C2是滤波电容器。
输出是齐纳二极管Z1的稳定电压值。
在实际应用中,可以使用下图代替上图。
在此使用Z1正向和反向特性。
其反向特性(即其稳压特性)用于稳定电压,其正向特性用于市电。
负半周期为C1提供放电电路。
在较大电流应用中,可以使用全波整流,如下图所示:在低压全波整流输出的情况下,最大输出电流为:电容电抗:Xc = 1 /(2πfC)电流:Ic = U / Xc =2πfCU使用电容器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,而不是负载的电压和功率,选择合适的电容器。
加载。
②限流电容器必须为非极性电容器,不得使用电解电容器。
电容器的耐压必须高于400V。
最理想的电容器是油浸式铁壳电容器。
③由于电容器降压不安全,因此不能在大功率条件下使用。
④电容器的降压不适用于动态负载条件。
⑤同样,电容器降压也不适合电容性和电感性负载。
⑥需要直流工作时,应尽量使用半波整流。
不建议进行桥式整流。
并满足恒定负载的条件。
器件选择1.设计电路时,首先确定负载电流的准确值,然后参考示例选择降压电容器的电容。
因为通过降压电容器C1提供给负载的电流Io实际上是流过C1的充电和放电电流Ic。
C1的容量越大,电容电抗Xc越小,流过C1的充放电电流就越大。
当负载电流Io小于C1的充电和放电电流时,多余的电流将流过齐纳管。
如果齐纳管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io,则很容易引起齐纳管燃烧。
2.为了确保C1的可靠运行,其耐压选择应大于电源电压的两倍。
3.选择泄放电阻R1必须确保C1上的电荷在要求的时间内放电。
设计示例假设C1为0.33μF,交流输入为220V / 50Hz,则求出电路可提供给负载的最大电流。
电路中C1的电容电抗Xc为:Xc = 1 /(2πfC)= 1 /(2 * 3.14 * 50 * 0.33 * 10-6)= 9.65K
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