全面解析阻容降压电路及其工作原理!
出处:小李半导体 发布于:2018-08-20 14:37:00
1、什么是阻容降压?
阻容降压是一种利用电容在一定频率的交流信号下产生的容抗来限制工作电流的电路。
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。
2、阻容降压电路由哪几部分组成?
阻容降压电路由降压模块、整流模块、稳压模块和滤波模块组成。
3、阻容降压基本设计要素
电路设计时,应先确定负载工作电流,通过此电流值计算电容容值大小,从而选取适当电容。
此处与线性变压器电源的区别:阻容降压电源是通过负载电流选定电容;线性变压器电源是通过负载电压和功率选定变压器。
二、阻容降压电流计算
阻容降压电路可以等效为由降压电容C1和负载电阻R1组成,电阻和电容串联分压。
电容C1的容抗为Zc=-j/wC=-j/2πfC
电阻R1的阻抗为Zr=R
总的等效阻抗为Z=Zc+Zr=-j/2πfC+R
所以I=U/Z=U/(Zc+Zr)=U/(-j/2πfC+R)
全面解析阻容降压电路及其工作原理!
因为阻容降压电源仅适用于小电流电路,选取的电容容值范围一般为0.33UF到2.5UF,所以Zc为-1592j到-9651j。而等效负载阻抗Zr在200Ω左右,显然有|Zc|>>|Zr|,同时输入电源电压分在负载上的压降也远小于电容的压降,所以有:Z≈Zc,矢量图的θ角接近于90°。
由此可得:
I=U/Z=U/Zc=U/(-j/2πfC)
=220*2π*f*C*j
=220*2π*50*C*j
=j69000C
I=|I|∠90°,电流有效值I1=|I|=69000C。当整流方式采用半波整流时,I1=0.5|I|=34500C。
二、设计举例
已知条件:负载工作电流15mA,工作电压5V。求降压电容容值?
采用半波整流方式,根据计算式I1=0.5|I|=34500C可知,C=0.43uF。所以此处选用0.47uF的电容,反过来可以验证提供的电流I1=34500C=16.2mA,多余电流从稳压管流过。
阻容降压的优点:
体积小;成本低。
阻容降压的缺点:
非隔离电源,不安全;
不能用于大功率负载;
不适合容性和感性负载;
不适合动态负载。
四、阻容降压的基本原理
1、电容充电放电原理
电容是一种以电场形式储存能量的无源器件。电容充放电过程的本质是两导电平行板获取与释放电子的过程。
电容充电:
当电容内电场强度E小于电容两端外接电源电压U时,电容开始充电。此时电容正电极不断失电子,负极不断得电子,内电场E不断增强直到与外接电压U相等时,充电结束。
上一篇:TI线性充电器的基本功能
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- 串联电路与并联电路的区分2024/4/25 17:15:00
- 查找隔离栅极驱动器的峰值电流2024/4/25 17:07:48
- 使用 GaN IC 离线电源的大容量电容器优化2024/4/24 17:30:57
- 并联电压电池2024/4/23 17:45:00
- 运算放大器压摆率和上升时间解释2024/4/22 16:16:53
- 英特尔数据存储如何操作和实现
- 什么是微动开关_微动开关有什么用_微动开关使用方法
- VCC,VDD,VEE,VSS在电源原理图中有什么区别?
- 低压配电系统设计规范_低压配电系统设计注意事项
- xEV 主逆变器电源模块中第四代 SiC MOSFET 的短路测试
- 光耦详细应用教程
- 定义绝缘耐久性评估的电压脉冲测试要求
- 采用沟槽MOS结构,使存在权衡关系的VF和IR相比以往产品得到显著改善 ROHM推出实现业界超快trr的100V耐压SBD“YQ系列”
- NOVOSENSE - 纳芯微推出车规级温湿度传感器NSHT30-Q1,助力汽车智能化发展
- Keysight - EV 电池设计创新:扩大续航里程、延长电池寿命