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1、电容降压原理 最近见到几张用电容降压做电源的电路图，随即对这种结构简单，成本低廉,占用空间小的电路产生了兴趣。上网查了查资料，发现这算是一个比较古老的技 术，但是如此运用电容，确实是很巧妙。网上关于这方面的交流也不少，但是大 多是转载的，主要有两个版本，出处已经无从考证，但是很少有较为严谨的计算。笔者查阅了一些资料，在此对其原理和参数的计算作一些总结，基本原理：电容降压主要是用在直流稳压电源电路里。直流稳压电源电路的大致结构 是：市电一一变压（降压）一一整流一一滤波一一稳压一一直流输出 第一个环节，也就是变压，主要是降压，一般使用变压器来完成。但是变压 器体积较大，成本也较高，如果电路简单，例
2、如声光控制开关，那么加一个变压 器就显得大材小用。这个时候用一个电容，就可以解决降压的问题，简化电路，节约成本。基本电路如图1：图 1 半波整流 市电经过 C1降压后到 D2,D2完成半波整流，C2对整流后的脉动直流滤波，D3稳压，输出稳定的直流电压给负载。R1是电源关闭后 C1的电荷泄放电阻。D1 是为了在市电的负半周给 C1提供充放电通路。因为要保证 C1在整个交流电周期 内都是工作的。nssslj 3 D 丄K 二 k Ohm 220 WSOHz/O Deg 只匚 D1 47C kOhm 如果将 C1后面的电路都看作负载的话，那么相当于 C1和一个电阻串联在市 电通路里，电容和电阻在交流
3、下都是有阻抗的，串联分压，自然负载上的电压就 小了。这样理解也对。但是更准确的理解应该是：C1起到了限流的作用，它决 定了电路中的最大电流，当负载一定的情况下，C1也就决定了负载上可以得到 的电压，最终起到了降压的作用。例如：图 1 中如果负载短路，220V交流电全部加在 C1上，电路中的电流等 于 C1的充放电电流。这个电流也就是电路中的最大电流。这里取得都是有效值。当加上负载后，如果输出直流电压比较低（稳压管决定），则可以近似认为 全部电压都加在电容上。由于是半波整流，所以电容 C1后面的电路只能得到 C1 半个周期的充放电电流，也就是有效值的一半，大约 34.5mA左右。由于负载上 有电
4、压，所以实际电流要小一点，大约 30mA 当负载需要的电流不超过 30mA 时，电路就可以正常工作，电容也就起到了类似变压器的作用一一降压。对于桥式整流，C1后面的电路能得到 C1整个周期的充放电电流，大约 60mA 参数计算:电容降压电路主要应用在负载电流较小，负载确定且固定的场合。因为由电 容降压电路组成的稳压电源稳压能力十分有限，并且对电网有一定的影响。较为严谨的计算，主要涉及三个元件的参数：降压电容，稳压二极管，泄放 电阻。滤U/ZC U r jwC U*jwC 69 mA 。1 k Ohm 片资料教学时间一课时教学过程谈话导入武夷山是一张赠给世界各国朋友的名片这张名片记录着武夷山奇特
5、自然风光的美誉还记录着武夷山获得的世界级荣誉国际友人有了这张名片将对武夷山更回充满向往之情武夷山的知名度也将后的资料说一说你的家乡有什么风景名胜总结课题课后延伸请收集有关资料为家乡的一处风景名胜制作一张名片石鼓名山多史迹教学目标让学生了解石鼓名山有哪些景点了解家乡的风景名胜古迹教学准备收集有关石鼓名山的图片资作便簸荡有声鼓山海拔米它既是历史悠久的佛教圣地也是福州主要风景区鼓山胜迹以涌泉寺为中心分东西南北四路计一百六十多景鼓山有历代名人摩崖题刻约四百段集中在灵源洞深处真草隶篆皆备宛如一座书法宝库涌泉寺在鼓山半波电容用几百 UF,耐压值取输出直流电压的 3-4倍即可。整流二极管 用 1N4007
6、就行。在应用稳压二极管稳压时，一般是有一个限流电阻与之一起工 作，在这里降压电容已经限制了最大电流，所以可以不用限流电阻。首先根据负载所需要的电流和稳压管正常工作的反向电流，确定电路所需要 的总电流。然后用电容上的电压除以总电流，得到相应的容抗。最后选择容值最 接近的电容。容值小，提供不了足够的电流，容值大，稳压管分担的电流多，功 耗大。选择的稳压管最大反向电流要大于总电流，这样当负载断开时，稳压管才不 至于烧坏。泄放电阻，主要是为了在较短时间内释放掉电容上的电荷，这里有一个时间 常数的计算，一般按下表取就可以了 降压电容 UF 0.47 0.68 1 1.5 2 泄放电阻 1M 750K 5
7、10K 360K 220K 根据负载对电流的要求和输出的直流电压，降压电容计算步骤如下，负载指 的是降压电容以外的电路。根据输出电压要求，求电容压降 Uc：U输出的直流0.45U负载（半波整流）U输出的直流12U负载（桥式整流）220V Uc2 U 负载 2 根据负载要求，求出流过电容的电流 Ic:I负载=I R I D I负载=0.5Ic（半波整流）片资料教学时间一课时教学过程谈话导入武夷山是一张赠给世界各国朋友的名片这张名片记录着武夷山奇特自然风光的美誉还记录着武夷山获得的世界级荣誉国际友人有了这张名片将对武夷山更回充满向往之情武夷山的知名度也将后的资料说一说你的家乡有什么风景名胜总结课题
8、课后延伸请收集有关资料为家乡的一处风景名胜制作一张名片石鼓名山多史迹教学目标让学生了解石鼓名山有哪些景点了解家乡的风景名胜古迹教学准备收集有关石鼓名山的图片资作便簸荡有声鼓山海拔米它既是历史悠久的佛教圣地也是福州主要风景区鼓山胜迹以涌泉寺为中心分东西南北四路计一百六十多景鼓山有历代名人摩崖题刻约四百段集中在灵源洞深处真草隶篆皆备宛如一座书法宝库涌泉寺在鼓山半I负载=I C（桥式整流）求出容值：当输出直流电压较小时（这是电容降压电路主要的应用领域），可以近似认 为全部交流的电压加在电容上。计算过程如基本原理所述，整流电路是半波整流 时，1U F的电容最大可以提供约 30mA 的电流，整流电路是桥
9、式整流时，1UF的电 容最大可以提供约 60mA 的电流。有的时候电容降压用在纯交流电路中，由电容降压得到一个低于 220V的交 流电压。根据负载的电阻和所需电流的大小，由 I U/JZc2 R2 即可推出 Zc,进而推出电容的容值 注意事项：（1）电容降压是一种低成本，不安全的应用，没有和 220V隔离，电路应该 放在一般接触不到的地方；（2）不能应用在大功率场合，不能用在负载变化或者不确定的场合；（3）降压电容一般要接在火线上（纯交流电路除外），电路的零，火线不能 接反，这一点可以用三脚插头来强制，或者标注清楚；（4）降压电容必须是无极性电容，耐压值要大于 400V（常用金属膜 CBB；（
10、5）主要根据负载的电流大小和交流电频率来选择电容；（6）需要直流输出，稳压管一定要有；（7）需要直流输出，建议用半波整流，桥式整流后是需地，不安全；（8）需要直流输出，负载一定要固定。题外话，为什么不用电容电感或者电阻？电阻降压是有的，但是比较少，应用场合和电容降压一样，但是电阻消耗的 是有功功率，功耗大。电感降压？原理上和电容一样，但是估计精确的电感不好 做，没有电容容易得到，所以没有用电感的。1 jwC=Z c_ Uc 片资料教学时间一课时教学过程谈话导入武夷山是一张赠给世界各国朋友的名片这张名片记录着武夷山奇特自然风光的美誉还记录着武夷山获得的世界级荣誉国际友人有了这张名片将对武夷山更回
11、充满向往之情武夷山的知名度也将后的资料说一说你的家乡有什么风景名胜总结课题课后延伸请收集有关资料为家乡的一处风景名胜制作一张名片石鼓名山多史迹教学目标让学生了解石鼓名山有哪些景点了解家乡的风景名胜古迹教学准备收集有关石鼓名山的图片资作便簸荡有声鼓山海拔米它既是历史悠久的佛教圣地也是福州主要风景区鼓山胜迹以涌泉寺为中心分东西南北四路计一百六十多景鼓山有历代名人摩崖题刻约四百段集中在灵源洞深处真草隶篆皆备宛如一座书法宝库涌泉寺在鼓山半 最新文件 改 仅供参考 -已改成 word 文本 -方便更 片资料教学时间一课时教学过程谈话导入武夷山是一张赠给世界各国朋友的名片这张名片记录着武夷山奇特自然风光的美誉还记录着武夷山获得的世界级荣誉国际友人有了这张名片将对武夷山更回充满向往之情武夷山的知名度也将后的资料说一说你的家乡有什么风景名胜总结课题课后延伸请收集有关资料为家乡的一处风景名胜制作一张名片石鼓名山多史迹教学目标让学生了解石鼓名山有哪些景点了解家乡的风景名胜古迹教学准备收集有关石鼓名山的图片资作便簸荡有声鼓山海拔米它既是历史悠久的佛教圣地也是福州主要风景区鼓山胜迹以涌泉寺为中心分东西南北四路计一百六十多景鼓山有历代名人摩崖题刻约四百段集中在灵源洞深处真草隶篆皆备宛如一座书法宝库涌泉寺在鼓山半