怎么使用鋁電解電容降壓
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責(zé)任編輯:東莞市卓旺電子科技有限公司
發(fā)表時間:2018-05-22
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(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,占用空間小的電路產(chǎn)生了興趣。上網(wǎng)查了查資料,發(fā)現(xiàn)這算是一個比較古老的技術(shù),但是如此運(yùn)用電容,確實(shí)是很巧妙。網(wǎng)上關(guān)于這方面的交流也不少,但是大多是轉(zhuǎn)載的,主要有兩個版本,出處已經(jīng)無從考證,但是很少有較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算。筆者查閱了一些資料,在此對其原理和參數(shù)的計(jì)算作一些總結(jié),不當(dāng)之處,還請指教。
基本原理:
鋁電解電容降壓主要是用在直流穩(wěn)壓電源電路里。直流穩(wěn)壓電源電路的大致結(jié)構(gòu)是:
市電——變壓(降壓)——整流——濾波——穩(wěn)壓——直流輸出
第一個環(huán)節(jié),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(guān),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(jié)約成本。
當(dāng)加上負(fù)載后,如果輸出直流電壓比較低(穩(wěn)壓管決定),則可以近似認(rèn)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(fù)載上有電壓,所以實(shí)際電流要小一點(diǎn),大約30mA。當(dāng)負(fù)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(yīng)用在負(fù)載電流較小,負(fù)載確定且固定的場合。因?yàn)橛呻娙萁祲弘娐方M成的穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓能力十分有限,并且對電網(wǎng)有一定的影響。
較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算,主要涉及三個元件的參數(shù):降壓電容,穩(wěn)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(yīng)用穩(wěn)壓二極管穩(wěn)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(jīng)限制了最大電流,所以可以不用限流電阻。
首先根據(jù)負(fù)載所需要的電流和穩(wěn)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(yīng)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(wěn)壓管分擔(dān)的電流多,功耗大。
選擇的穩(wěn)壓管最大反向電流要大于總電流,這樣當(dāng)負(fù)載斷開時,穩(wěn)壓管才不至于燒壞。