电容降压电路，相信大家一定不会陌生了。不知道大家是否对电容降压电路注意事项有了解呢？什么是电容降压电路的特点及元器件选择呢？以下，小编将与大家分享电容降压电路的相关方面知识。
电容降压电路
电容降压电路
电容降压电路相对于变压器降压和开关电源供电方式成本要低，所以经常在一些廉价电器中见过。电容降压的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，即通过限流后终端负载拉低了输出电压，电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器与负载两端电压的角色。
以前根据电容容抗原理计算出的用于220V50Hz市电上计算降压电容的公式，用在此处是不全面的，因为其负载不是纯电阻，而是近似于稳压管特性。一般的应用公式有C=15I、C=I/70等。
按此计算都有误差，所用LED数量越多，误差就越大，所以没有实用意义。据多次实验，推算出一经验公式（仅适用于白光LED）：C=ID/70x（1-N%）或C=ID/70x（1-0.01N），式中C为降压电容（单位μF），ID为流过LED的电流（单位mA），N为使用LED的数量。此公式的误差只决定于市电电压的变化及LED两端压降的离散性。
有些文章甚至不理解有的电路降压电容为什么要用到0.47μF甚至06μF，其原因就是将降压电容的负载视为纯电阻负载，而没有意识到是多个LED负载。
按下图电路（见下期本版）制作了一些LED灯，并记录下了部分数据：20个LED时，C3为0.14μF，ID为8.4mA:30个LED时，C3为0.25μF，ID为125mA；68个LED时，C3为0.63μF，ID为15mA；85个LED时，C3为1.33uF，ID为14.2mA。以上C3均为实测值而非标称值。
因为本地市电电压比标准的220V要偏高十几伏，实测的ID比计算值稍高。
下图中R2为泄放电阻（也可不用）；C3为降压电容，根据计算取值；C1为滤波电容，同时可以防止开灯时瞬间大电流对LED的冲击（因为电容两端电压不能突变），有些电路中根据LED的数量来决定C1的耐压而将其值取得较低，以期选用较大的容量，这是不安全的，虽然LED用得少时C1两端电压较低，但只要其中某一个LED开路或接触不良，C1两端电压瞬间即达300V以上，C1有可能马上被击穿，同时有损坏D1～D4之虞。所以C1的耐压应不低于400V。
下图比一般电路增加了R1、C2，它们与C1组成RCTR型滤波器，以取得比单电容更好的滤波效果，为LED提供更纯净的直流电流。R1、R2用0.25W即可。
图1 电容降压电路图
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如何进行正确选择。
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。由于整流管的导通电阻只有几欧姆，稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右，限流电阻R1及负载电阻RL一般为100~200，而滤波电容一般为100uF~1000uF，其容抗非常小，可以忽略。若用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻，可以画出图2的交流等效电路。同时满足了XC1>R的条件,所以可以画出电压向量图。
图2 电容降压电路特点
由此可以得出以下两个结论：
（1）在使用电源变压器作整流电源时，当电路中各项参数确定以后，输出电压是恒定的，而输出电流Id则随负载增减而变化；
（2）使用电容降压作整流电路时，由于Id=0.62C1,可以看出，Id与C1成正比，即C1确定以后，输出电流Id是恒定的，而输出直流电压却随负载电阻RL大小不同在一定范围内变化。RL越小输出电压越低，RL越大输出电压也越高。
C1取值大小应根据负载电流来选择，比如负载电路需要9V工作电压，负载平均电流为75毫安，由于Id=0.62C1，可以算得C1=1.2uF。考虑到稳压管VD5的的损耗，C1可以取1.5uF，此时电源实际提供的电流为Id=93毫安。
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VD5回路中将通过全部的93毫安电流，所以VD5的最大稳定电流应该取100毫安为宜。由于RL与VD5并联，在保证RL取用75毫安工作电流的同时，尚有18毫安电流通过VD5，所以其最小稳定电流不得大于18毫安，否则将失去稳压作用。
限流电阻取值不能太大，否则会增加电能损耗，同时也会增加C2的耐压要求。如果是R1=100欧姆，R1上的压降为9.3V,则损耗为0.86瓦,可以取100欧姆1瓦的电阻。
滤波电容一般取100微法到1000微法,但要注意其耐亚的选择.前已述及,负载电压为9V,R1上的压降为9.3V,总降压为18.3V,考虑到留有一定的余量,因此C2耐压取25V以上为好。
电容降压电路注意事项
采用电容降压时应注意：
(1)降压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。
(2)电容降压不适合动态负载，也不适合容性和感性负载。
(3)当需要直流工作时，尽量采用半波整流，最好接一个合适的稳压管。
(4)因为未和220V市电隔离，要注意安全，严防触电!
(5)维修电容降压的电器时不能随意更改电容值。
综上所述，本文已为讲解电容降压电路、电容降压电路注意事项，相信大家对电容降压电路的认识越来越深入，希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。
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