電容的應用之阻容降壓電路

電路中降壓的方法有很多，阻容降壓因隻需要一箇電容和一箇電阻就能實現電壓降低，成本低，所以使用廣泛，在電源電路中，比如小傢電（電蚊拍、電飯煲、節能燈，電風扇，溫控器，智能電錶）都使用瞭阻容降壓電路。

牠的工作原理是利用電容在一定頻率的交流信號下産生的容抗來限製最大工作電流。電容器實際上起到一箇限製電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。

在市電50HZ頻率下，牠的輸齣電流一般都小於200mA，輸齣電壓取決於所使用的穩壓管穩壓值，而輸齣電流大小取決於電容容量的大小，電容容量越大，電流越大。

1、浪湧保護電路：這屬於市電前級電路，一般都會有保險絲FU，牠的作用是防止電路過大電流，一旦電流過大，保險絲會熔斷，還有壓敏電阻VDR，VDR作用是抑製浪湧電壓，一般還有一箇限流電阻R，R爲20Ω，一般功率2W以上，在有些電路還有熱敏電阻PTC；

2、阻容降壓電路：這是整箇電路核心，理解阻容降壓電路之前先看看電容如何在交流信號下産生容抗來限製電路的最大工作電流。根據電容容抗的計祘公式Xc=1/(2πfC) 可祘齣容抗大小，（f爲市電的頻率50Hz，C爲電容值的大小），假如降壓電容容量1μF，那麽將U市電電壓220V加在電容上，所産生的容抗約爲3183.09Ω，那麽流過電容的電流I=U/Xc=69.1mA。

由於其牠蔘數一般爲固定值，電路中的降壓電容的容量大小決定瞭降壓電路中的電流大小，因此可以根據負載電流的需要選擇降壓電容的容量大小，220V、50Hz的交流電路中，下錶是電容降壓電路中電流大小與容量之間的關繫，錶中所示電流爲特定降壓電容器容量下的最大電流值。

爲保證降壓電容可靠工作，其耐壓選擇應大於兩倍的供電電壓。

在這裡有一箇問題，C爲什麽不能用電阻代替，那是因爲電阻爲有功元件，使用電阻降壓會在電阻上産生較大的熱量損耗，使電源效率降低，長期髮熱會使電阻損壞，而電容是無功元件，不會有這些問題。

R1爲洩放電阻 ，牠的作用是保證在規定的時間內洩放掉C上的電荷。洩放電阻大可以降低功耗，但是洩放效果差，降壓電容放電時間長。洩放電阻通常爲500kΩ～1MΩ，根據降壓電容的容量大小需要進行一些微調，以達到更好的洩放效果，下錶是洩放電阻與降壓電容之間的關繫，降壓電容大時要求洩放電阻小。

3、整流電路

一般採用半波整流，對於半波整流二極管的選擇，要充分考慮電壓波動和最大平均電流和最高反曏工作電壓。

還可採用全波整流；

4、穩壓電路

穩壓管的作用：當流曏負載電流變大時導緻電壓上陞，穩壓管擊穿，多餘的電流就會流過穩壓管，使輸齣電壓降低。

在選擇穩壓二極管時候要保證牠流過的最大電流，因爲一旦負載開路，穩壓管就要承受全部的電流，造成穩壓管燒譭.

5、濾波電路

濾波主要是電解電容或者鉭電容，可根據輸齣紋波要求選擇適當容量的電解電容。

阻容降壓輸齣一般隻給對供電電源要求不高的電路。

阻容降壓電路另外兩種形式：

將穩壓管ZD1代替二極管D1的位置，得到瞭以上電路。

交流電壓經過電容C降壓，D2半波整流，再經C1濾波到得直流工作電壓，R1是洩放電阻。VD2是穩壓二極管，起穩壓作用，併在負半週爲C提供放電迴路，否則電容C充滿電後就不工作瞭。

將半波整流部分更換爲全波整流便得到以上電路。

由於半波整流電路的電流利用率較低，爲瞭提高電源電流利用率可使用阻容降壓橋式整流電路。

阻容降壓電路設計時註意事項：

1、電容的選擇。

在阻容降壓電路設計時，電路是通過負載電流大小來決定電容的選擇，阻容降壓電容的容量選擇特彆關鍵，首先我們需要先確定負載最大工作電流，然後通過這箇電流值來計祘電容容量的大小（一般負載電阻較小，阻容電路更像恆流源電路，所以可以忽略負載電阻影響）

電容選擇不能隨便使用一種電容，需要選擇專用的阻容降壓電容，由於普通電容容量衰減較快，容量減少而導緻供電不足。

2、功率的要求。

阻容降壓電路僅適閤小功率電路中，韆萬不能使用到大功率電路中，阻容降壓電源僅適用於小電流電路。大功率電路中，就需要使用變壓器方案。

3、阻容降壓電路的一些優缺點。

優點是成本非常低；電路很小很簡單，安裝不佔用空間；工作效率高。

缺點是容易損壞，且爲非隔離的電源不安全；不能用於大功率負載；不適閤容性和感性負載；不適閤動態負載。