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電容降壓的工作原理并不復雜。他的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。例如,在50Hz的工頻條件下,一個(gè)1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端,則流過(guò)電容的最大電流約為70mA。雖然流過(guò)電容的電流有70mA,但在電容器上并不產(chǎn)生功耗,應為如果電容是一個(gè)理想電容,則流過(guò)電容的電流為虛部電流,它所作的功為無(wú)功功率。根據這個(gè)特點(diǎn),我們如果在一個(gè)1uF的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性元件,則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè)阻性元件的特性。 例如,我們將一個(gè)110V/8W的燈泡與一個(gè)1uF的電容串聯(lián),在接到220V/50Hz的交流電壓上,燈泡被點(diǎn)亮,發(fā)出正常的亮度而不會(huì )被燒毀。因為110V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA,它與1uF電容所產(chǎn)生的限流特性相吻合。同理,我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯(lián)接到220V/50Hz的交流電上,燈泡同樣會(huì )被點(diǎn)亮,而不會(huì )被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此,電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負載兩端電壓的角色。 下圖為阻容降壓的典型應用，C1為降壓電容，R1為斷開(kāi)電源時(shí)C1的泄放電阻，D1為半波整流二極管，D2在市電的負半周為C1提供放電回路，否則電容C1充滿(mǎn)電就不工作了，Z1為穩壓二極管，C2為濾波電容。輸出為穩壓二極管Z1的穩定電壓值。 
在實(shí)際應用中，可以用下圖代替上圖，這里用了Z1正向特性和反向特性，其反向特性(也就是其穩壓特性)來(lái)穩定電壓，其正向特性用來(lái)在市電負半周給C1提供放電回路。 在較大電流的應用中，可以用全波整流。如下圖：
在小電壓全波整流輸出時(shí)，最大輸出電流即為：
容抗：Xc=1/(2πfC) 電流：Ic = U/Xc=2πfCU 采用電容降壓時(shí)應注意以下幾點(diǎn)： 1、根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容,而不是依據負載的電壓和功率。 2、限流電容必須采用無(wú)極性電容,絕對不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。 3、電容降壓不能用于大功率條件,因為不安全。 4、電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負載條件。 5、同樣,電容降壓不適合容性和感性負載。 6、當需要直流工作時(shí),盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流。而且要滿(mǎn)足恒定負載的條件。 |
