阻容降壓原理和計算公式

這一類的電路通常用於(yu) 低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通常可在幾伏到三幾十伏，取決(jue) 於(yu) 所使用的齊納穩壓管。所能提供的電流大小正比於(yu) 限流電容容量。采用半波整流時，每微法電容可得到電流（平均值）為(wei) ：（國際標準單位）

I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C
  =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C
  =30000*0.000001=0.03A=30mA

f為(wei) 電源頻率單位HZ;C為(wei) 電容容值單位F法拉;V為(wei) 電源電壓單位伏V;Zc=2*Pi*f*C為(wei) 阻抗阻值單位歐姆.

如果采用全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為(wei) ：
I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C
  =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C
  =60000*0.000001=0.06A=60mA

一般地，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因為(wei) 浮地，穩定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。

使用這種電路時，需要注意以下事項：

1、未和220V交流高壓隔離，請注意安全，嚴(yan) 防觸電！
2、限流電容須接於(yu) 火線，耐壓要足夠大（大於(yu) 400V），並加串防浪湧衝(chong) 擊兼保險電阻和並放電電阻。
3、注意齊納管功耗，嚴(yan) 禁齊納管斷開運行。

電容降壓式電源將交流式電轉換為(wei) 低壓直流

電容降壓原理

電容降壓的工作原理並不複雜。他的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chan) 生的容抗來限製最大工作電流。例如，在50Hz的工頻條件下，一個(ge) 1uF的電容所產(chan) 生的容抗約為(wei) 3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩(liang) 端，則流過電容的最大電流約為(wei) 70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上並不產(chan) 生功耗，應為(wei) 如果電容是一個(ge) 理想電容，則流過電容的電流為(wei) 虛部電流，它所作的功為(wei) 無功功率。根據這個(ge) 特點，我們(men) 如果在一個(ge) 1uF的電容器上再串聯一個(ge) 阻性元件，則阻性元件兩(liang) 端所得到的電壓和它所產(chan) 生的功耗完全取決(jue) 於(yu) 這個(ge) 阻性元件的特性。例如，我們(men) 將一個(ge) 110V/8W的燈泡與(yu) 一個(ge) 1uF的電容串聯，在接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點亮，發出正常的亮度而不會(hui) 被燒毀。因為(wei) 110V/8W的燈泡所需的電流為(wei) 8W/110V=72mA，它與(yu) 1uF電容所產(chan) 生的限流特性相吻合。同理，我們(men) 也可以將5W/65V的燈泡與(yu) 1uF電容串聯接到220V/50Hz的交流電上，燈泡同樣會(hui) 被點亮，而不會(hui) 被燒毀。因為(wei) 5W/65V的燈泡的工作電流也約為(wei) 70mA。因此，電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個(ge) 限製電流和動態分配電容器和負載兩(liang) 端電壓的角色。

將交流式電轉換為(wei) 低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓後再整流濾波，當受體(ti) 積和成本等因素的限製時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。

一、電路原理

 
電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為(wei) 降壓電容器，D2為(wei) 半波整流二極管，D1在市電的負半周時給C1提供放電回路，D3是穩壓二極管，R1為(wei) 關(guan) 斷電源後C1的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖2的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時，可采用圖3所示的橋式整流電路。

整流後未經穩壓的直流電壓一般會(hui) 高於(yu) 30伏，並且會(hui) 隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為(wei) 此類電源內(nei) 阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。

二、器件選擇

1. 電路設計時，應先測定負載電流的準確值，然後參考示例來選擇降壓電容器的容量。因為(wei) 通過降壓電容C1向負載提供的電流Io，實際上是流過C1的充放電電流 Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，則流經C1的充、放電電流越大。當負載電流Io小於(yu) C1的充放電電流時，多餘(yu) 的電流就會(hui) 流過穩壓管，若穩壓管的最大允許電流Idmax小於(yu) Ic-Io時易造成穩壓管燒毀.

2.為(wei) 保證C1可靠工作，其耐壓選擇應大於(yu) 兩(liang) 倍的電源電壓。

3.泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時間內(nei) 泄放掉C1上的電荷。

三、設計舉(ju) 例

圖2中，已知C1為(wei) 0.33μF，交流輸入為(wei) 220V/50Hz，求電路能供給負載的最大電流。 C1在電路中的容抗Xc為(wei) :

Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K

流過電容器C1的充電電流（Ic）為(wei) ：

Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。

通常降壓電容C1的容量C與(yu) 負載電流Io的關(guan) 係可近似認為(wei) ：C=14.5 I，其中C的容量單位是μF，Io的單位是A。

電容降壓式電源是一種非隔離電源，在應用上要特別注意隔離，防止觸電。