阻容降压基础知识范例.ppt

阻容降压基础知识培训;一 阻容降压的基本概念 二 阻容降压的电路原理 三 阻容降压的应用 ;一 阻容降压的基本概念;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，应先确定负载最大工作电流，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。; ; 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) 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。 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。 电容放电：当电容内电场强度E大于电容两端外接电源电 压U时，电容开始放电。此时电容正电极不断 得电子，负极不断失电子，内电场E不断减弱 直到??外接电压U相等时，放电结束。 ;电容的直流充电放电过程;充电时间： T=RC*Ln[（V1- V0)/(V1-Vt） 放电时间： T=RC*Ln[（V0- V1)/(Vt-V1） V0：电容初始电压 Vt：t时刻电容电压 V1：电容最终可充或 可放到的电压 ;电容的交流充电放电过程 电容的直流充电放电是一次完成的，而交流充电放电是一个不断重复出现的过程。;2、阻容降压电路基本原理;电源电压 降压整流后电压 稳压滤波后电压 电容充放电电流 R3电流 等效负载电流 ; ;电源电压 降压后电压 稳压整流后电压 电容充放电电流 R3电流 等效负载电流 ; ;R2：放电电阻，断电后为电容C1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C1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C1电压衰 减到37%的时间应小于1秒，因为T=RC*Ln[（V0-V1)/(Vt-V1）],所以T=RC， R=t/C，R1/C。此处用3个390K的0805贴片电阻（分担电压和功率）。 R1：限流电阻，此电阻主要是防止首次上电和在快速插拔电源插头或插头接触不 良时所产生的高压冲击对整流二极管的损坏。电容C2在首次上电如果刚好碰 在波峰处，因C2在通电瞬间呈短路状态（一阶零状态响应），此时交流电源 直接加在R1和整流管上，R1上有220VAC*1.414=311VDC瞬间直流电压，如果上 电时C1电荷未放完，此电压可能会更高 。所以R1要选择耐电流冲击强和耐高 压的电阻，R1电阻不能太小，也不能太大，电阻太小冲击电流大，电阻太大