阻容降压电路设计精要
阻容降压原理图及电路图
阻容降压原理及电路将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。
一、电路原理电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1在市电的负半周时给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。
在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。
当需要向负载提供较大的电流时，可采用图3所示的桥式整流电路。
整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，这是因为此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。
二、器件选择1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。
因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。
C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。
当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁.2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。
3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
三、设计举例图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。
C1在电路中的容抗Xc为:Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K流过电容器C1的充电电流（Ic）为：Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C 的容量单位是μF，Io的单位是A。
电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电阻容降压原理和计算公式这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。
阻容降压原理及稳压电源设计详解
阻容降压原理及稳压电源设计详解电容降压电源的特点一、概述电子工程师总是在不断追求减小设备体积，优化设计，以期最大限度地降低设备成本。
其中，减小作为辅助电源的直流稳压电源电路部分的体积，往往是最难解决的问题之一。
普通的线性直流稳压电源电路效率比较低，电源的变压器体积大，重量重，成本较高。
开关电源电路结构较复杂，成本高，电源纹波大，RFI和EMI干扰是难以解决的。
下文介绍的是一种新颖的电容降压型直流稳压电源电路。
这种电路无电源变压器，结构非常简单，具体有：体积小、重量轻、成本低廉、动态响应快、稳定可靠、高效（可达90%以上）等特点。
二、电容降压原理当一个正弦交流电源U（如220V AC 50HZ）施加在电容电路上时，电容器两极板上的电荷，极板间的电场都是时间的函数。
也就是说：电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。
即加在电容上的电压幅值一定，频率一定时，就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。
容抗越小（电容值越大），流过电容器的电流越大，在电容器上串联一个合适的负载，就能得到一个降低的电压源，可经过整流，滤波，稳压输出。
电容在电路中只是吞吐能量，而不消耗能量，所以电容降压型电路的效率很高。
三、原理方框图电路由降压电容，限流，整流滤波和稳压分流等电路组成。
1.降压电容：相当于普通稳压电路中的降压变压器，直接接入交流电源回路中，几乎承受全部的交流电源U，应选用无极性的金属膜电容（METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR）。
2.限流电路：在合上电源的瞬间，有可能是U的正或负半周的峰_峰值，此时瞬间电流会很大，因此在回路中需串联一个限流电阻，以保证电路的安全。
3.整流滤波：有半波整流和全波整流，与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。
4.稳压分流：电压降压回路中，电流有效值I是稳定的，不受负载电流大小变化的影响，因此在稳压电路中，要有分流回路，以响应负载电流的大小变化。
四、设计势实例1.桥式全波整流稳压电路：规格要求：输出DC电压12V，DC电流300mA；输入电源220V AC/50HZ 市电。
5V阻容串联降压电源电路
阻容串联降压电路 5V 输出电路解析 20131119电路用于有双向可控硅系统的单片机控制电路。
半波阻容降压电路。
经过电容降压的电源（市电，正弦波）有半个波经过D2被消耗掉，另一半波，经过D1流过负载被使用，同时，D2反向击穿起稳定作用。
在有可控硅的系统中，应优选负电源。
避免可控硅使用在第四象限。
稳压二极管D1过热损坏与其消耗的功率有关。
在稳压二极管没有损坏之前，其端电压就会在5.6V左右，施加多少电压的说法不正确，关键是看你给它的电流是多少，不能超过其本身可承受的功率值(5.6V*电流值）。
稳压管之所以可以稳压就是要工作在反向击穿状态下，只要流过它的反向电流和稳压电压的乘积不超过所允许的功率就不会造成永久性损坏，这种击穿是可逆的。
至于热击穿的说法不切合稳压管的实际，只是针对三极管的说法。
UBN的交流电压波形，电容降压整流后味精稳压的直流电压一般会高于30V, 并且会随负载电流的变化发生很大波动。
C1为275VAC交流耐压电容（X2型）。
概述：将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用阻容降压式电源。
阻容降压包括电容降压和电阻降压两种。
电容降压的原理用复函数来分析:电容的阻抗Xc=1/j ωC,电容上的压降IXc,此处I为复函数电流。
也可近似表示为IoXc，此处Io为负载电流。
电容降压整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，故不适合大电流供电的应用场合。
1、单负电源电容降压半波整流电路该电路常用于电流小，空间有限，电源单一，有可控硅控制的电路中。
可避免可控硅使用在第四象限。
如无可控硅控制优先选用全波整流。
1.1原理图1.3电路原理分析上面图1是基本的半波阻容降压电路。
经过电容的电流和电容阻抗的乘积就是电容的压降。
经过电容降压的电源，有半个波经过ZD1被消耗掉。
另一半波，经D1流过负载被使用,ZD1稳定负载的电压。
阻容降压原理与设计
原理图概述
C3、C4组成第一级滤波，这里要注意的是C3、C4电容的耐压值和电网 最高电压、电网最高频率、C2、ZD1、R4有关，如果此产品最高工作电 压是242VAC，电网最高频率是53Hz，则C3，C4最高耐压 ≈(242VAC×1.414)/（1/2ΠFC）×R4+5.1≈22.2VDC，所以C3、C4选用 耐压≥25VDC的产品. R4、C5、C6组成第二级RC滤波， R4的大小决定了产品在低工作电压 下的纹波大小，稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压，其稳定电 流的选择也非常重要。由于电容降压电源提供的的是恒定电流，近似为 恒流源，因此一般不怕负载短路，但是当负载完全开路时，R1及ZD1回 路中将通过全部电流，所以ZD1的最大稳定电流应该大于或等于电流源 为宜。由于RL与ZD1并联，在保证RL取用工作电流的同时，尚有剩余毫 安电流通过ZD1，所以其最小稳定电流不得大于剩余毫安电流，否则将 失去稳压作用。 R5是放电电阻，R5的作用是在快速插拔电源插头或插头接触不良时在断 电瞬间对滤波电容放电，以使通电瞬间时的冲击电流从电容上耦合过去， 防止冲击电流加到稳压二极管上造成稳压二极管损坏，同时从这点考虑， 在处理PCB布线时必须将稳压二极管放在滤波电容C5、C6后面，防止 PCB铜箔上的寄生电感和铜箔电阻对滤波的影响。
阻容降压电路原理与设计
阻容降压电路的优缺点
优点
在电子制作时，为了减小体积、降低成本，往往采用电容降 压的方法代替笨重的电源变压器。采用电容降压方法如元器 件选择不当，不但达不到降压要求，还有可能造成电路损坏 。本文从实际应用角度，介绍电容降压元器件应常输出电流在50－70mA且输出电压纹 波要求不高的电源应用中可选用此电路；由于电路采用非隔 离式的电源，电源的参考地直接于220交流输入的零线直接 连接，因此需要注意安全，防止触电。
阻容降压原理及电路
阻容降压原理（转）电容降压的工作原理并不复杂。
他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。
例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。
根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。
因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。
同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。
因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。
因此,电容降压实际上是利用容抗限流。
而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。
下图为阻容降压的典型应用，C1为降压电容，R1为断开电源时C1的泄放电阻，D1为半波整流二极管，D2在市电的负半周为C1提供放电回路，否则电容C1充满电就不工作了，Z1为稳压二极管，C2为滤波电容。
输出为稳压二极管Z1的稳定电压值。
在实际应用中，可以用下图代替上图，这里用了Z1正向特性和反向特性，其反向特性（也就是其稳压特性）来稳定电压，其正向特性用来在市电负半周给C1提供放电回路。
在较大电流的应用中，可以用全波整流。
如下图：在小电压全波整流输出时，最大输出电流即为：容抗：Xc=1/（2πfC）电流：Ic = U/Xc=2πfCU采用电容降压时应注意以下几点：1、根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。
阻容降压原理及电路
阻容降压原理及电路（一）将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。
一、电路原理电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1在市电的负半周时给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。
在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。
当需要向负载提供较大的电流时，可采用图3所示的桥式整流电路。
整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，这是因为此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。
二、器件选择1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。
因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。
C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。
当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁.2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。
3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
三、设计举例图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。
C1在电路中的容抗Xc为:Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K流过电容器C1的充电电流（Ic）为：Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C的容量单位是μF，Io的单位是A。
电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电阻容降压原理和计算公式这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。
单片机阻容降压供电电路原理
单片机阻容降压供电电路原理一、引言随着电子设备的普及和应用范围的扩大，对于电源的需求也越来越高。
而在很多场景下，需要将高电压转化为低电压供电，这就需要使用降压电路。
本文将介绍一种常见的降压电路——单片机阻容降压供电电路的原理和工作方式。
二、单片机阻容降压供电电路的原理单片机阻容降压供电电路是一种常用的降压电路，其原理是利用电阻和电容元件对输入电压进行滤波和稳压，从而得到稳定的输出电压。
该电路主要由输入电压源、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出负载组成。
1. 输入电压源输入电压源可以是交流电源或直流电源，其电压通常较高，需要经过鉴别和保护电路后输入到整流电路。
2. 整流电路整流电路主要用于将交流电源转换为直流电源，常见的整流电路有半波整流和全波整流。
半波整流只利用正半周或负半周的电压，而全波整流则利用了整个交流电压周期。
3. 滤波电路滤波电路用于对整流后的直流电压进行平滑处理，以消除电压波动和纹波。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波。
电容滤波主要利用电容器对电压进行存储和释放，从而平滑输出电压。
电感滤波则利用电感元件对电流进行存储和释放，从而降低纹波。
4. 稳压电路稳压电路主要用于对滤波后的电压进行稳定控制，以保证输出电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压和开关稳压。
线性稳压电路通过调整电阻或晶体管的工作状态来稳定输出电压。
开关稳压电路则利用开关元件的开关动作控制输出电压的稳定性。
5. 输出负载输出负载为电路的最终负载部分，通常为单片机或其他电子设备。
在降压供电电路中，输出负载需要根据单片机的工作电压要求进行匹配和连接。
三、单片机阻容降压供电电路的工作方式单片机阻容降压供电电路的工作方式如下：1. 输入电压经过整流电路，将交流电源转换为直流电源。
2. 直流电压经过滤波电路，去除掉电压中的纹波和波动。
3. 平稳的直流电压经过稳压电路，保证输出电压的稳定性。
4. 输出电压连接到单片机或其他电子设备的电源引脚，供其正常工作。
一种新型的单相阻容降压电源设计方法
一种新型的单相阻容降压电源设计方法近年来，随着电子式电能表的发展，市场上对单相电子表的要求越来越高，由原来最普通计量功能电能表改为带各种功能型的表计，这就对电源的负载能力提出了更高的要求，传统的阻容降压的电源供电方式就完全不能满足要求，因此绝大多数电表厂家都改用线性变压器来供电，但是这种电源方式有两个缺点：一是成本有点高；二是对于有些结构小的表，变压器对轻载点的误差还是有一定影响的，并且影响不确定，从而很难补偿。
鉴于上面情况，本文提出供一种新型的阻容降压供电的设计方法，具体实现方法见下面的描述。
1、电路原理图2、原理介绍及参数选择2.1 原理介绍该电路主要利用阻容降压网络和TVS钳位，将220V交流电钳位到需要的交流电压，然后通过整流桥得到直流电压，此电路的关键部分在于整流部分，通过三极管Q1控制电解电容C2在正负半周的充放电，电解电容将负半周的能量储存起来，然后在正半周再释放能量整流，从而提高一倍的带载能力。
整流之后的电压用稳压管稳压到需要的电压。
2.2 参数选择2.2.1 电阻R1和安规电容C1R1由于要抗4000kV以上的浪涌冲击电压，因此可以选择3W的绕线电阻，阻值大约150Ω~250Ω，该电阻的阻值如果选择过小，浪涌冲击的时候会损坏该电阻，阻值过大，发热量又会过大，也可能会烧坏电阻和线路板；安规电容C1要尽可能大，当然要考虑电表整表功耗不能超出标准或者要求的范围。
一般选用0.47uF的安规电容，275VAC以上, 最好304VAC或者400VAC耐压的电容，并且电容的ESR越小越好，DV/DT越大越好。
该电容可以提供大约36mA的电流。
2.2.2 TVS管TVS必须是双向，最大反向峰值需大于电流4000/200欧=20A，由于考虑到后级电源需要驱动继电器，所以钳位电压可以高一点，比如本文中电路钳位电压需要30V以上，为了满足以上两个要求，本文中选用两个P6KE18CA串联使用。
钳位电压在34V左右。
三张电路图,教你看懂阻容降压的工作原理
三张电路图， 教你看膳阻容降压的工作原理电容降压的工作原理并不复杂。
阻容降压的工作原理是利用电容在—定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。
同时在电容器上串联—个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
因此，电容降压实际上是利用容抗限流，而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。
例如，在SOHz的工频条件下，—个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA, 但在电容器上并不产生功耗，因为如果电容是—个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。
根据这个特点，我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决千这个阻性元件的特性。
例如，我们将一个110V/8W 的灯泡与一个1uF的电容串联，在接到220V/50Hz的交流电压上，灯泡被点亮，发出正常.+ 栈D l太：I D2书呐顶-D4图3在小电压全波整流输出时，最大输出电流即为：容抗Xc=1/(2rrfC)电流le=U/Xc=2可cu使用电容降压时要注意以下几点：•1)根据负载电流和交流工作频率选择合适的电容器，而不是依据负载的电压和功率。
•2)限流电容器必须是无极性电容器，不得使用电解电容器。
电容电压必须在400V以上，最理想的电容器是铁壳油浸电容器。
•3)电容降压器不能在大功率条件下使用，因为它不安全。
•4)电容降压器不适用于动态负载条件。
•5) 5. 电容降压器不适用于容性和感性负载。
•6)当需要直流操作时，应尽噩采用半波整流。
不建议使用桥式整流器。
而要满足恒载的条件。
220v 阻容降压 原理
220v 阻容降压原理阻容降压电路是常用于电子电路中的一种电源降压方式。
其原理是通过串联电阻和电容器的方式对输入电路进行限制，从而实现输出电压的降低。
在实际电路设计中，这种降压方式被广泛应用于各类电器、电子设备中。
该电路的特点是简单可靠、成本较低、能够输出稳定的直流电压。
下面将从阻容降压电路的原理、优缺点、设计和应用等多个方面进行详细说明。
一、阻容降压电路原理阻容降压电路的基本原理是以电容器作为滤波器，将交流电压滤波成直流电压。
通过串联电阻的方式对电路进行限制，将输入电压控制在一定范围之内，实现输出电压的降低。
具体地，电容器将交流电流滤波成稳定的直流电流，电阻通过限制电流的大小来控制输出电压的大小。
阻容电路示意图如下所示：R为串联电阻，C为电容器，Vin为输入电压，Vout为输出电压，I为电路中的电流。
二、阻容降压电路的优缺点阻容降压电路具有以下优点：1、简单可靠：阻容降压电路的原理和构造都比较简单，可以达到稳定输出电压的目标。
电阻和电容器本身都是常见的电子元器件，易于制造和获取。
该电路的可靠性也比较高。
2、成本较低：阻容降压电路成本较低，主要是因为电阻和电容器成本较低，且该电路的构造比较简单。
3、电压输出稳定：通过适当的选择电阻和电容，可以使阻容降压电路输出的电压保持稳定。
阻容降压电路的缺点包括：1、效率低：由于阻值比较大，因此在电路中会有一定的功率损耗，电路效率不高。
2、不能输出高电流：阻容降压电路的电路中电阻比较大，因此电路不能输出较大的电流，通常只能传输小电流。
三、阻容降压电路的设计在进行阻容降压电路的设计时，需要考虑输入电压和输出电压的大小、电阻和电容器的选择等多个因素。
下面对该电路的设计要点进行详细说明：1、选择电容器：选择合适的电容器是阻容降压电路设计中的一个重要步骤。
电容器的容量大小影响输出电压的稳定性，容量越大滤波效果越好。
但过大的电容会导致启动时间较长，且会增加成本。
应根据实际应用需求选择适当的电容器。
阻容降压工作原理及参数计算
阻容降压工作原理及参数计算2011-09-12 22:50转载自wcdstar最终编辑wcdstar阻容降压工作原理及参数计算一.工作原理利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流,该电容如果是理想电容,则它所作的功为无功功率.因此,电容降压实际上是利用容抗限流.而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配负载两端二.参数计算1.电路原理图:2.参数计算公式:(1)容抗公式:Xc = 1/(2πf·C) = 1/(ω·C)(2)电流计算公式:Ic = U/Xc = 2πf·CU3.举例: 图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流解:由(2)得Ic = U/Xc = 2πf·CU = 2 x 3.14 x 50 x 0.33 x 10-6 x 220 = 0.0228 (A)三.器件选择1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。
因为通过降Io，实际上是流过C1的充放电电流 Ic。
C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。
3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
理想情况下RC时间常数<T(T 不能取太小,否则R1功耗大,一般我们取RC时间常数<300mS.注意电阻耐压,常用的0.25W碳膜电阻压700V.4.实际电路如图4加入R2,R3限流,防止首次上电和在快速插拔电源插头或插头接触不良时所产生坏.图4电容C2首次上电刚好碰在波峰处,因C2在通电瞬间呈短路状态,此时交流电源直接加在R 2Usin(ωt+φ)=Umsin(ωt+φ),R2,R3上有220VAC x 1.414=311VDC瞬间直流电压;电容C2在快速时,如果C2在n+1波峰处断电,n+2波峰处通电,此时间内放掉ΔV(由C2,R1决定),此时R2,R3上有1.414 –ΔV) = 622VDC –ΔV瞬间直流电压,考虑电网波动,此电压会更高,所以R2,R3要选择般选大功率氧化膜电阻或金属膜电阻,阻值一般取40-50欧姆之间,电阻太大,电路功耗大,电阻太小值电流一般比较大,如1N400X系列峰值电流为200A.图4中,D1,D2为整流二极管,组成半波整流回路,C3,C4组成第一级滤波,其最高耐压=(Umax X =22.2VDC,所以C3,C4选耐压>25VDC的产品,R4,C5,C6组成第二级RC滤波同时ZD1将电压稳定在图4中,R4的大小决定了产品在低工作电压下的纹波大小.R5防止快速插拔或插头接触问题对容上耦合过去,防止稳压二极管损坏.同时PCB Layout时该电阻放在滤波电容C5,C6的后面,防止寄响.四.设计注意事项1.根据负载的电流大小和交流的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率.2.限流电容必须采用无级性电容,绝对不能采用电解电容.而且电容的耐压必须在400V以上,最理想3.电容降压不能用于大功率条件,因为不安全.4.电容降压不适合动态负载条件.5.电容降压不适合容性和感性负载.6.当需要直流工作时,尽量采用半波整流.不建议采用桥式整流.而且要满足恒定负载的条件.7.电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电.五.主要运用产品有1.LED小夜灯.2.直管节能小夜灯.3.声控灯.4.其他小功率低电流电源部分.。
阻容降压电路设计
阻容降压电路设计
将交流电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，但是当受体积
和成本等因素的限制时，最简单实用的方法 采用电容降压式电路。
一.电路原理
但此种电源整流后未经稳压的直流电压 会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的
波动，这是此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。
二、电路设计
1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值， 参考示例来选择降压电容器的容量。
通过降
压电容C1向负载提供的电流Io，上是流过C1的充放电电流Ic。
C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。
当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会
流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁.
2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。
3.泄放电阻R1的选择 保证在 的时间内泄放掉C1上的电荷。
三、设计举例
图中，已知C1为0.33UF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。
C1在
电路中的容抗Xc为:
Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K
流过电容器C1的充电电流（Ic）为：
Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C的容量单位是mF，Io的单位是A。
电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电.。
阻容降压的原理及电路图
中国的 50Hz220V 线路上的参考。全波整流时电流加倍，即每 uF 可
提供 60mA 电流。
为了安全，最好不使用全波，因为它是悬浮地的。
我家里的 LED 夜灯就是我用电容降压自己接的，有兴趣可以与我交流一
下。LED 照明不是很简单的事情，我以前用变压器都烧坏过十来个 LED 了。白 LED 是静电敏感的，还有要良好的保护及防静电措施。
电容降压原理
电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流
信号频率 下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在 50Hz 的工频条
件
下
，
一
个
1uF
的
电容所产生的容抗约为 3180 欧姆。当 220V 的交流电压加在电容器的
两
端
，
则
流
过电容的最大电流约为 70mA。虽然流过电容的电流有 70mA，但在电容
在
接
到
220V/50Hz 的交流电压上，灯泡被点亮，发出正常的亮度而不会被烧毁。
因
为
110V/8W 的灯泡所需的电流为 8W/110V=72mA，它与 1uF 电容所产生的限
流
特
性
相
吻合。同理，我们也可以将 5W/65V 的灯泡与 1uF 电容串联接到 220V/50Hz
的
交
流电上，灯泡同样会被点亮，而不会被烧毁。因为 5W/65V 的灯泡的工
器
上
并
不
产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部根据这个特点，我们如果在一个 1uF 的电容器上再
串
联
一
个
阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于
阻容降压的稳压电路设计
阻容降压的稳压电路设计随着科技的发展，计算机技术、数字化技术以及信息技术应用于传统家电，使家电具备智能化和信息网络功能，即智能家电，智能家用电器体现了家用电器最新技术面貌。
另外，智能家电的节能和环保功能也成为了智能家电发展的一个趋势。
为了实现智能家电的智能功能，就需要用到实现这些功能的专用芯片（ASIC），因此给这些专用集成芯片提供电源，成为一个至关重要的问题。
阻容降压稳压电源设计简单，元件少，制造和使用都较可靠，在家电、照明等行业大量应用1，2。
早期稳压电源电路包括：降压变压器、整流二极管或整流桥、滤波电容及稳压环节组成3。
由于其消耗有色金属，体积大，价格高，安装不便，为克服这些缺陷，出现了阻容降压稳压电路。
如图1所示，阻容降压稳压电路节省了大体积的变压器，因此体积、重量及成本都大大降低。
1阻容降压稳压电路的设计与分析1.1阻容降压稳压电路设计本文所设计的阻容降压稳压电路如图2所示，Fuse为保险丝，参数选取为1A/250V，当输入端流入大电流，保险丝熔断，从而保护阻容降压稳压电路器件不被损坏。
压敏电阻R0选取14D471K，用来防浪涌，能够起到保护作用；限流电阻R1、泄放电阻R2和限流电容C1构成阻容降压电路；D1半波整流二极管，D2在市电的负半周时给C1提供放电回路；D3、R6为初级稳压电路，R3、C2组成滤波电路，R4、Q1、D4构成串联稳压电路。
1.2阻容降压及整流电路原理及分析虽然利用变压器降压，可以得到稳定的电压与较高的效率，由于变压器包含绕制线圈，会占用很大的空间，在实际布线与安装时就会造成一定的困难；另一方面，对于企业来说，利用变压器降压，成本也会增加；阻容降压的核心元件是一个电阻和电容并联，实际上就是利用容抗限流。
而电容器起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色，限流（降压）电容器C1一定要选择耐压高的，通常要大于两倍的电源电压，因为当阻容降压电路空载时，输出电压只有三十多伏，市电220V电压大部分都加到电容C1上。
阻容降压原理
阻容降压原理及设计一、RC降压的基本原理电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下，产生的容抗来限制最大工作电流。
例如，在50Hz 的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3185欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,因为流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。
根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
电容降压实际上是利用容抗限流。
而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。
电容降压式简易电源的基本电路如图，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。
二、器件选择1、电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。
因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。
C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。
当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。
2、为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。
3、泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
三、设计举例如图中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。
C1在电路中的容抗Xc为：Xc=1/ωC=1/2πf C=1/2×3.14×50×0.33×10-6=9.65K 流过电容器C1的充电电流（Ic）为：Ic =U/Xc=220/9.65=22mA。
通常降压电容C1的容量与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5I，其中C的容量单位是μF，Io的单位是A。
阻容降压原理及电路计算
阻容降压原理和计算公式及LED照明应用原理基础阻容降压原理和计算公式这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。
它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。
所能提供的电流大小正比于限流电容容量。
采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位）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=30mAf为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆.如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为：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，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。
使用这种电路时，需要注意以下事项：1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。
3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。
电容降压式电源将交流式电转换为低压直流电容降压原理电容降压的工作原理并不复杂。
他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。
例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF 的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器上并不产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。
根据这个特点，我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
电阻电容降压电路
将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,当受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源.采用电容降压时应注意以下几点:1 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率.2 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容.而且电容的耐压须在400V以上.最理想的电容为铁壳油浸电容.3 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全.4 电容降压不适合动态负载条件.5 同样,电容降压不适合容性和感性负载.6 当需要直流工作时,尽量采用半波整流.不建议采用桥式整流.而且要满足恒定负载的条件.电路一,这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。
它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。
所能提供的电流大小正比于限流电容容量。
采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位）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如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为：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，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。
使用这种电路时，需要注意以下事项：1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。
3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。
电路二,最简单的电容降压直流供电电路及其等效电路如图1，C1为降压电容，一般为0. 33~3.3uF。
假设C1=2uF，其容抗XCL=1/(2PI*fC1)=1592。
阻容降压详细分析
一种新颖的电容降压型直流稳压辅助电源
关键字： 电容降压型直流稳压辅助电源 一、 概述 电子工程师总是在不断追求减小设备体积，优化设计，以期最大限度地降低设备成本。 其中，减小作为辅助电源的直流稳压电源电路部分的体积，往往是最难解决的问题之一。 普通的线性直流稳压电源电路效率比较低，电源的变压器体积大，重量重，成本较高。 开关电源电路结构较复杂，成本高，电源纹波大，RFI 和 EMI 干扰是难以解决的。 下文介绍的是一种新颖的电容降压型直流稳压电源电路。 这种电路无电源变压器，结构非常简单，具体有：体积小、重量轻、成本低廉、动态响 应快、稳定可靠、高效（可达 90%以上）等特点。 二、 电容降压原理 当一个正弦交流电源 U（如 220V AC 50HZ）施加在电容电路上时，电容器两极板上的 电荷，极板间的电场都是时间的函数。也就是说：电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵 循欧姆定律。 即加在电容上的电压幅值一定，频率一定时，就会流过一个稳定的正弦交流电流 ic。容 抗越小（电容值越大），流过电容器的电流越大，在电容器上串联一个合适的负载，就能得 到一个降低的电压源，可经过整流，滤波，稳压输出。 电容在电路中只是吞吐能量，而不消耗能量，所以电容降压型电路的效率很高。 三、 原理方框图 电路由降压电容，限流，整流滤波和稳压分流等电路组成。
规格要求：输出 DC 电压 12V，DC 电流 300mA；输入电源 220V AC/50HZ 市电。 1）降压电容 C1 的选择： a. C1 容值的选择： 电容值取决于负载电流，负载电流 I 确定后,可得: C1≥1/2лfU
式中交流电源 U 值计算时取负 10%，即 ：I=300mA，U=220V* （-10%）=198V，f=50HZ, C1≥0.3(2*3.14156*50*198)=4.82(µF) 电容值只可取大，不可取小，本例电容 C1 取值 5µF。 b. 耐压值的选择： 要考虑电源正 10%的情况，如本例用市电，C1 要选择 250V AC 的金属膜电容。
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1、阻容降压工作原理与计算
RL → ∞ C →0 VO → 2Virms VO → 2 2 Virms = 0.9Virms π
τ d = RL C ≥ (3 ~ 5) Voave ≈ 1.26Virms
T , , , T = 0.02s 2
uO = u im (1 − e
2 2 2 Vo = Virms sin wtdwt = Virms π ∫ π 0
W=2Πf，p为边界条件决定的常数
当t→∞时，为一弦函数
uC =
Vim ( p sin wt − w cos wt ) = Vim sin(wt − θ ) 2 2 p +w
θ = rac tan w p
4 4
1、阻容降压工作原理与计算
4 4
1、阻容降压工作原理与计算
阻容降压电路
利用容抗限流，而电容器实际上起到一个限制电流和动态 分配电容器和负载两端电压的角色。 4 4
Io =
C=
0.9Virms X +R
2 C 2 L
⇒
1 2πf
2 0.81Virms 2 − R L I o2
寿命1-2年：CL 寿命2-3年：CBB 寿命3-5年：X2(认证建议用) 寿命>5年：瓷片电容
4 4
2、关键元器件的选择
2.2、泄流电阻 1）耐压必须大于降压电容两端的压降 0805,1/8W—150V 1206,1/4W—200V 插件式电阻请参见其规格书，两个串起来比较安全 2）取值 放电电阻，断电后为降压电容提供放电回路，防止在快速插 拔电源插头或插头接触不良时电容上的残余电压和电网电压 叠加对后续器件形成高压冲击和防止拔出电源插头后接触到 人体对人员产生伤害。一般要求断电后电容的电压衰减到时 37%的时间应小于1s。 即：RC<0.37，R<0.37/C
1、阻容降压工作原理与计算
1.1、当ui为与变量t无关的常量时(直流)，则其通解为
uO = ui (1 − e
− ton RC
)
ton作原理与计算
4 4
1、阻容降压工作原理与计算
1.2、当 ui=Vimsinwt 时，则其通解为
Vim − pt + p sin wt − w cos wt ) uC = 2 ( we 2 p +w
− t on Vo Virms 1 − e RC Io = = RL RL
π
− ton RC
)
0.9Virms 0.9Virms ≈ = 2 2 X XC + RL
1、阻容降压工作原理与计算
1 2 + 11000 −6 2 × 3.14 × 50 × 0.33 × 10 220 × 0.9 198 ≈ ≈ ≈ 13.5(mA) 3 6 6 × 14 . 634 10 93.14 ×10 + 121× 10
阻容降压电路设计精要
阻容降压
目录
1、阻容降压工作原理与计算
2、关键元器件的选择
3、常用阻容降压电路拓扑
2 2
1、阻容降压工作原理与计算
滤波电路模型
ui = uC + u R duC iC = C dt u R = iC R
⇒
ui 1 u 'C + uC = RC RC
3 3
2.4、压敏电阻 1）一般110V选221K 220V选471K 2）5W以内用7D，5W以上用10D
2.5、假负载 1）耐压须大于输出电压，如不够就加串一个 2）为了提高效率，通过其上的电流不大于1mS 即：R>1000Vo
4 4
2、关键元器件的选择
2.6、滤波电容 1）一般110V选200V， 220V选400V 2）容量 RLC2>(3-5)T/2 C2>2T/RL 实际上限于空间与成本的考虑，容量都比计算值小很多。 因此造成纹波电流很大，THD也很大
4 4
2、关键元器件的选择
2.3、保险丝 1）一般选用线绕电阻，用PTC自恢复保险丝更好 2）取值，阻值越大，抗流通越强，电路越稳定， 但效率却越低。因此保险电阻一般都在300欧 以内取。 其功率Pfuse=[(3-5)Io ] 2Rfuse Pfuse=25Io2 Rfuse
4 4
2、关键元器件的选择
Io =
0.9Virms
2 2 XC + RL
≈
220 × 0.9
2
4 4
1、阻容降压工作原理与计算
4 4
1、阻容降压工作原理与计算
4 4
1、阻容降压工作原理与计算
滤波电容并不是一定使输出电流增加，有时会使其减小！ 4 4
2、关键元器件的选择
2.1、降压电容 1）耐压选择应大于两倍的电源电压，即≧ 250V或≧450V 2）选用无极性电容 3）取值由右边的算式预定
4 4
3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑一
4 4
3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑二
4 4
3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑三
4 4
3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑四
4 4
3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑五
4 4
3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑六
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3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑七
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3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑八
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3、常用阻容降压电路拓扑
经典电路拓扑九
4 4