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使用鋁電解電容降壓的原理

文章出處:東聯盛電子 作者:鋁電解電容編輯閱讀量:發表時間:2020-06-17 11:30

  最近見到幾張用鋁電解電容降壓做電源的電路圖,隨即對這種結構簡單,成本低廉,占用空間小的電路產生了興趣。上網查了查資料,發現這算是一個比較古老的技術,但是如此運用電容,確實是很巧妙。網上關于這方面的交流也不少,但是大多是轉載的,主要有兩個版本,出處已經無從考證,但是很少有較為嚴謹的計算。筆者查閱了一些資料,在此對其原理和參數的計算作一些總結,不當之處,還請指教。

鋁電解電容

  基本原理:

  鋁電解電容降壓主要是用在直流穩壓電源電路里。直流穩壓電源電路的大致結構是:

  市電——變壓(降壓)——整流——濾波——穩壓——直流輸出

  第一個環節,也就是變壓,主要是降壓,一般使用變壓器來完成。但是變壓器體積較大,成本也較高,如果電路簡單,例如聲光控制開關,那么加一個變壓器就顯得大材小用。這個時候用一個電容,就可以解決降壓的問題,簡化電路,節約成本。

  當加上負載后,如果輸出直流電壓比較低(穩壓管決定),則可以近似認為全部電壓都加在鋁電解電容上。由于是半波整流,所以電容C1后面的電路只能得到C1半個周期的充放電電流,也就是有效值的一半,大約34.5mA左右。由于負載上有電壓,所以實際電流要小一點,大約30mA。當負載需要的電流不超過30mA時,電路就可以正常工作,電容也就起到了類似變壓器的作用——降壓。

  容降壓電路主要應用在負載電流較小,負載確定且固定的場合。因為由電容降壓電路組成的穩壓電源穩壓能力十分有限,并且對電網有一定的影響。

  較為嚴謹的計算,主要涉及三個元件的參數:降壓電容,穩壓二極管,泄放電阻。濾波電容用幾百UF,耐壓值取輸出直流電壓的3-4倍即可。整流二極管用1N4007就行。在應用穩壓二極管穩壓時,一般是有一個限流電阻與之一起工作,在這里降壓電容已經限制了最大電流,所以可以不用限流電阻。

  首先根據負載所需要的電流和穩壓管正常工作的反向電流,確定電路所需要的總電流。然后用電容上的電壓除以總電流,得到相應的容抗。最后選擇容值最接近的電容。容值小,提供不了足夠的電流,容值大,穩壓管分擔的電流多,功耗大。

  選擇的穩壓管最大反向電流要大于總電流,這樣當負載斷開時,穩壓管才不至于燒壞。

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此文關鍵字:鋁電解電容,降壓
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