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分析電子電路之阻容降壓電路

發(fā)布時(shí)間:2018-09-06 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】你想了解電路圖有什么功能嗎?還有電路圖里的阻容降壓電路是什么樣的呢?本文便是介紹電路圖以及電子電路中的阻容降壓電路的。
 
電路圖:
 
分析電子電路之阻容降壓電路

 
電路圖功能:
 
阻容降壓電路是很經(jīng)典實(shí)用的一個(gè)電路,廣泛應(yīng)用于LED燈,小家電,電表,智能控制等領(lǐng)域。
 
電路圖工作原理:
 
阻容降壓是利用電容的容抗來(lái)限制電流,從而達(dá)到降壓的目的。
 
電路圖的特點(diǎn):
 
1、低成本2、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單3、體積小
 
電路原理圖分析:
 
本例是阻容降壓電路最常見(jiàn)的一種形式:阻容降壓+半波整流+電容濾波+穩(wěn)壓。
 
電路中,F(xiàn)1是保險(xiǎn)絲,提供過(guò)流保護(hù);R5為壓敏電阻,提供浪涌保護(hù)。C2是安規(guī)電容,為交流濾波電容。這三個(gè)元件直接關(guān)系到負(fù)載電路的安全和電磁兼容性,而且這個(gè)必須通過(guò)相關(guān)認(rèn)證才能進(jìn)行銷售。電容C1是降壓電容,常用CL21聚酯或者CBB21聚丙烯電容,雖然價(jià)格高但性能好。
 
交流電流過(guò)電容的容抗計(jì)算公式為Rc=1/(2Π*fC),在這里f是電網(wǎng)頻率=50Hz,C是C1的容值。
 
由此可以計(jì)算出電容的容抗,從而得出相應(yīng)的電流。在實(shí)際使用當(dāng)中,電網(wǎng)的電壓和電網(wǎng)的頻率都是波動(dòng)的,所以在設(shè)計(jì)時(shí),電容的大小必須留有足夠的余量來(lái)應(yīng)付最壞的情況,保證電路不會(huì)出現(xiàn)異常和損壞。而且在留有余量的同時(shí),也要注意整個(gè)電路的功耗,而且電容容量也不能太大。
 
電阻R1是C1的放電電阻,放置在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時(shí)C1電容上的殘余電壓和電網(wǎng)電壓疊加對(duì)后續(xù)器件形成高壓沖擊和防止拔出電源插頭后接觸到人體對(duì)人員產(chǎn)生傷害,所以此R1C1時(shí)間常數(shù)在理想狀態(tài)下≤T(T=1/F,F(xiàn)=50Hz),但在實(shí)際使用當(dāng)中R1不能取太小,否則R1功耗太大,一般我們?nèi)C時(shí)間常數(shù)≤300mS,另外還要注意此電阻的耐壓,我們常用的0.25W碳膜電阻耐壓是500V,0.5W碳膜電阻耐壓是700V,具體可以參考電阻廠家的性能手冊(cè)。
 
電路中R2、R3為限流電阻;這兩個(gè)電阻主要是防止首次上電和在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時(shí)所產(chǎn)生的高壓沖擊對(duì)整流二極管的損壞,電容C1在首次上電如果剛好碰在波峰處,因C2在通電瞬間呈短路狀態(tài),此時(shí)交流電源直接加在R2、R3和整流管上,R2、R3上有220VAC×1.414=311VDC瞬間直流電壓;電容C1在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時(shí),如果電容C1在第n+1波峰處斷電,在n+2波峰處通電,電容C2在n+1到n+2時(shí)間內(nèi)放掉⊿V(由C2,R1決定),此時(shí)R2、R3上有220VAC×1.414+(220VAC×1.414-⊿V) =622VDC-⊿V瞬間直流電壓,如果考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng),此電壓會(huì)更高,所以R2,R3要選擇耐電流沖擊強(qiáng)和耐高壓的電阻,一般選用大功率氧化膜電阻或金膜電阻,R2、R3總電阻不能太小,也不能太大,電阻太小沖擊電流大,電阻太大整個(gè)電路功耗增大,整流二極管的峰值電流一般會(huì)比較大,如1N400X系列峰值電流為200A,所以一般取R2、R3總電阻=40-50Ω之間。
 
電路中D1為整流二極管,但由于電容C1只能通過(guò)交流電,經(jīng)過(guò)D1整流后,電容只能流過(guò)正半周單向電流,電路不能持續(xù)導(dǎo)通,所以還需要構(gòu)造一個(gè)負(fù)半周的電流回路,D3就起到這個(gè)作用。
 
C2、C4組成第一級(jí)濾波,這里要注意的是C2、C4電容的耐壓值和電網(wǎng)最高電壓、電網(wǎng)最高頻率、C1、D2、R4有關(guān),如果此產(chǎn)品最高工作電壓是242VAC,電網(wǎng)最高頻率是53Hz,則C2,C4最高耐壓≈(242VAC×1.414)/(1/2ΠFC2)×R4+5.1≈22.2VDC,所以C2、C4選用耐壓≥25VDC的產(chǎn)品,R4、C3、C5組成第二級(jí)RC濾波同時(shí)D2將電壓穩(wěn)定在5.1VDC上, R4的大小決定了產(chǎn)品在低工作電壓下的紋波大小,R5是放電電阻,R5的作用首先是在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時(shí)在斷電瞬間對(duì)濾波電容放電,以使通電瞬間時(shí)的沖擊電流從電容上耦合過(guò)去,防止沖擊電流加到穩(wěn)壓二極管上造成穩(wěn)壓二極管損壞,同時(shí)從這點(diǎn)考慮,在處理PCB布線時(shí)必須將穩(wěn)壓二極管放在濾波電容C5、C6后面,防止PCB銅箔上的寄生電感和銅箔電阻對(duì)濾波的影響。
 
注意:
 
本例是很常見(jiàn)且實(shí)用的一個(gè)電路,理解其工作原理之后,剩下的關(guān)鍵就是在于計(jì)算。根據(jù)你要輸出的電壓值,來(lái)計(jì)算用多大的電阻電容。在實(shí)際制作這個(gè)電路時(shí),輸入是市電,要注意安全性。
 
F1是保險(xiǎn)絲
 
分析電子電路之阻容降壓電路
保險(xiǎn)絲
 
R5壓敏電阻
 
分析電子電路之阻容降壓電路
壓敏電阻
 
C2安規(guī)電容
 
分析電子電路之阻容降壓電路
安規(guī)電容
 
C1降壓電容 CBB電容
 
CBB電容
 
D1整流二極管
 
分析電子電路之阻容降壓電路
整流二極管
 
C4電解電容
 
分析電子電路之阻容降壓電路
電解電容
 
C3獨(dú)石電容
 
分析電子電路之阻容降壓電路
獨(dú)石電容
 
D3穩(wěn)壓管
 
分析電子電路之阻容降壓電路
穩(wěn)壓管
 

 
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