|
|||||||||||
| 技術(shù)交流 | 電路欣賞 | 工控天地 | 數(shù)字廣電 | 通信技術(shù) | 電源技術(shù) | 測(cè)控之家 | EMC技術(shù) | ARM技術(shù) | EDA技術(shù) | PCB技術(shù) | 嵌入式系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)編程 | 集成電路 | 器件替換 | 模擬技術(shù) | 新手園地 | 單 片 機(jī) | DSP技術(shù) | MCU技術(shù) | IC 設(shè)計(jì) | IC 產(chǎn)業(yè) | CAN-bus/DeviceNe |
關(guān)于電容降壓的問(wèn)題 |
| 作者：龔澤林 欄目：技術(shù)交流 |
多謝各位的賜教,我已經(jīng)做出來(lái)了,不過(guò)那個(gè)電容計(jì)算公式好像不大對(duì),我現(xiàn)在用的是22.4uF的電容,得到的輸出電壓為2.2V電流為1.06A基本上符合認(rèn)證機(jī)構(gòu)的技術(shù)指標(biāo)了,在此對(duì)于各位的參與和幫助表示感謝. |
| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： maychang 于 2006/8/14 18:00:00 發(fā)布：
就是 根據(jù)網(wǎng)電源內(nèi)阻大小，上電時(shí)的沖擊電流可能相當(dāng)大，最大可達(dá)100A甚至200A。 |
|
| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： tyw 于 2006/8/14 18:41:00 發(fā)布：
貼過(guò)來(lái)seesee拉,作者的"高效"一說(shuō),俺不敢茍同,哈哈,本來(lái)想用ewb驗(yàn)證一下的,慚愧,竟未果,哈哈 一種新穎的電容降壓型直流穩(wěn)壓輔助電源 [出處/作者]：王智昊 王志強(qiáng) [加入時(shí)間]：2005-5-11 10:13:05 摘 要： 本文介紹一種新穎的電容降壓型直流穩(wěn)壓電路，電路不含變壓器，只由幾個(gè)簡(jiǎn)單的電子元件組成。輸出DC電壓可在很寬的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，只需要改變基準(zhǔn)電壓元件。 敘 詞： 輔助電源 Abstract： A novel auxiliary DC POWER introduced in this paper. The structure of the CIRCUIT is very simple. The OUTPUT of the DC voltage can be regulated in a wide range ONLY by changing the datum component. Keywords： auxiliary POWER 一、 概述 電子工程師總是在不斷追求減小設(shè)備體積，優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期最大限度地降低設(shè)備成本。其中，減小作為輔助電源的直流穩(wěn)壓電源電路部分的體積，往往是最難解決的問(wèn)題之一。 普通的線性直流穩(wěn)壓電源電路效率比較低，電源的變壓器體積大，重量重，成本較高。 開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高，電源紋波大，RFI和EMI干擾是難以解決的。 下文介紹的是一種新穎的電容降壓型直流穩(wěn)壓電源電路。 這種電路無(wú)電源變壓器，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，具體有：體積小、重量輕、成本低廉、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)定可靠、高效（可達(dá)90%以上）等特點(diǎn)。 二、 電容降壓原理 當(dāng)一個(gè)正弦交流電源U（如220V AC 50HZ）施加在電容電路上時(shí)，電容器兩極板上的電荷，極板間的電場(chǎng)都是時(shí)間的函數(shù)。也就是說(shuō)：電容器上電壓電流的有效值和幅值同樣遵循歐姆定律。 即加在電容上的電壓幅值一定，頻率一定時(shí)，就會(huì)流過(guò)一個(gè)穩(wěn)定的正弦交流電流ic。容抗越小（電容值越大），流過(guò)電容器的電流越大，在電容器上串聯(lián)一個(gè)合適的負(fù)載，就能得到一個(gè)降低的電壓源，可經(jīng)過(guò)整流，濾波，穩(wěn)壓輸出。 電容在電路中只是吞吐能量，而不消耗能量，所以電容降壓型電路的效率很高。 三、 原理方框圖  電路由降壓電容，限流，整流濾波和穩(wěn)壓分流等電路組成。1.降壓電容：相當(dāng)于普通穩(wěn)壓電路中的降壓變壓器，直接接入交流電源回路中，幾乎承受全部的交流電源U，應(yīng)選用無(wú)極性的金屬膜電容（METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR）。 2.限流電路：在合上電源的瞬間，有可能是U的正或負(fù)半周的峰_峰值，此時(shí)瞬間電流會(huì)很大，因此在回路中需串聯(lián)一個(gè)限流電阻，以保證電路的安全。 3.整流濾波：有半波整流和全波整流，與普通的直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)要求相同。 4.穩(wěn)壓分流：電壓降壓回路中，電流有效值I是穩(wěn)定的，不受負(fù)載電流大小變化的影響，因此在穩(wěn)壓電路中，要有分流回路，以響應(yīng)負(fù)載電流的大小變化。 四、 設(shè)計(jì)勢(shì)實(shí)例 1.橋式全波整流穩(wěn)壓電路：  規(guī)格要求：輸出DC電壓12V，DC電流300mA；輸入電源220V AC/50HZ 市電。1）降壓電容C1的選擇： a. C1容值的選擇： 電容值取決于負(fù)載電流，負(fù)載電流I確定后,可得: C1≥1/2лfU 式中交流電源U值計(jì)算時(shí)取負(fù)10%，即：I=300mA，U=220V*（-10%）=198V，f=50HZ, C1≥0.3(2*3.14156*50*198)=4.82(ΜF) 電容值只可取大，不可取小，本例電容C1取值5ΜF。 b. 耐壓值的選擇： 要考慮電源正10%的情況，如本例用市電，C1要選擇250V AC的金屬膜電容。 c. 耐瞬間沖擊電流的選擇： 金屬膜電容的內(nèi)阻是很低的，允許電容在吞吐能量時(shí)，有大的電流流過(guò)，這個(gè)電流的大小取決于電容值和它的du/dt值，此值由電容的結(jié)構(gòu)，金屬膜的類型，引出線的方式?jīng)Q定的。 du/dt值與電容的耐壓值有關(guān)，耐壓越高，du/dt值越大，不同廠家產(chǎn)品du/dt值也有很大的差別，如耐壓為250VAC電容值為5ΜF的金屬膜電容的du/dt值一般在3－30之間選擇。 在本例中：C1＝5ΜF，du/dt值取3，則C1耐瞬間沖擊電流值為： I=Cdu/dt＝5*3＝15（A） 2）限流電阻R1的選擇： 先求C1的容抗： Xc＝1/2лfC＝1/(2*3.1416*50*0.000005)=636.36Ω 則復(fù)阻抗：|Z|＝638.3Ω�。≧1取值為47Ω） 求得電流有效值為： I=U/|Z|=220/638.3344.7mA 電阻實(shí)際承受的有效電壓值： UR=344.7mA*47Ω ＝16.2V 求出電阻實(shí)際承受的功率： PR＝16.2V*344.7mA=5.58W �。≧1選用線繞電阻器，功率取7.5W） 3）穩(wěn)壓分流電路： 穩(wěn)壓管ZD1和T1管E-B結(jié)，R3組成穩(wěn)壓電路，T1,R2組成分流電路。 ZD1選用11.3V的穩(wěn)壓管；R3阻值取180Ω1/6W；T1管響應(yīng)負(fù)載電流的大小變化，負(fù)載電流可在0－300mA內(nèi)變化，T1選用2W的PNP管，電流放大倍數(shù)≥200；R2用作負(fù)載電流較小時(shí)，分擔(dān)一部分T1管的功率，R2取值30Ω/3W。 2.半波整流穩(wěn)壓電路：  規(guī)格要求：輸出一組24V DC電壓（如提供繼電器工作用），一組DC電壓5V（如供微控制器工作或雙向可控硅觸發(fā)電流用），輸出DC電流60mA；輸入電源220V/50HZ。1）降壓電容C1的選擇： a.流過(guò)電容C1的電流約是負(fù)載電流的兩倍，即120mA，得出： C1≥1/2лfU=0.12(2*3.14156*50*198)=1.93（ΜF） C1的實(shí)際取值2ΜF。 b.選擇耐壓值為250V AC的金屬膜電容。 c.瞬間沖擊電流值為： I＝Cdu/dt＝2*3＝6（A） 2）限流電阻R1的選擇： 電路的復(fù)阻抗： Xc=1/(2*3.14156*50*0.000002)=1.464KΩ |Z|=1.467 KΩ (R1取值100Ω) 求得電流有效值： I＝U/|Z|＝220/1.467＝150mA 再求出電阻承受的有效電壓值為： UR＝150mA×100 ＝15V 求出電阻實(shí)際承受的功率： PR＝15V×150mA＝2.25W�。≧1的功率取3W） 3）半波整流電路：D1作半波整流用，C2、C3為濾波電容，交流電源U上半周時(shí)，經(jīng)C1、R1降壓，由D1整流后給電容C2平滑濾波輸出 D2的作用：交流電源U下半周時(shí)，降壓電容C1經(jīng)由D2放電。 4）穩(wěn)壓分流： ZD1、ZD2、R3組成DC 24V穩(wěn)壓即分流電路，T1、ZD3和R4組成DC 5V穩(wěn)壓電路。 五、結(jié)語(yǔ) 1、電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，具有體積小、重量輕，有利于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的小型化； 2、省去了電源變壓器，對(duì)元器件的要求也不高，成本非常低，有力于降低電子設(shè)備的成本； 3、電容降壓電路是一個(gè)電流源，只需改變基準(zhǔn)電壓元件，就可得到很寬范圍內(nèi)的任一DC電壓源； 4、這種電路，輸出DC電壓與輸入AC電源之間是不隔離的，因此，它用在不需隔離的電子設(shè)備中，如在一些控制、檢測(cè)、分析電子裝置中，在家用電器等電子設(shè)備中，特別是在小家電領(lǐng)域具有廣泛的實(shí)用價(jià)值； 5、金屬膜電容的容量還不能做得很大，因此，這種電路通常用在小功率直流穩(wěn)壓電源的電子設(shè)備中。 * - 本貼最后修改時(shí)間：2006-8-14 18:50:24 修改者：tyw |
|
| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： 楊真人 于 2006/8/15 1:52:00 發(fā)布：
知道什么是無(wú)功功率嗎?樓主? 電容降壓還存在一個(gè)"有功無(wú)用功率"! 電容降壓我不反對(duì)主電容在0.33uF以下的設(shè)計(jì).一旦超過(guò)0.33uF,不管他通過(guò)什么林子的鳥(niǎo)認(rèn)證,堅(jiān)決反對(duì)! |
|
| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： 藍(lán)色魅力 于 2006/8/15 8:12:00 發(fā)布：
這個(gè)技術(shù)確實(shí)另類哦 不過(guò)我可不敢這么用 |
|
| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： koobi 于 2006/8/15 10:08:00 發(fā)布：
To tyw 小弟我新接觸電子設(shè)計(jì)，有點(diǎn)問(wèn)題還望給予解答，深表感謝��！1 復(fù)電阻的阻值怎么算的？ R1的阻值怎么定的？ |
|
| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/8/15 17:12:00 發(fā)布：
會(huì)搞啊你們 就這點(diǎn)事也這么熱鬧�？磥�(lái)對(duì)這種技術(shù)有強(qiáng)烈不同的意見(jiàn)。 |
|
| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： tyw 于 2006/8/15 17:26:00 發(fā)布：
很有空,心情好,吃馬馬香哦 |
|
|
|
| 免費(fèi)注冊(cè)為維庫(kù)電子開(kāi)發(fā)網(wǎng)會(huì)員，參與電子工程師社區(qū)討論，點(diǎn)此進(jìn)入 |
Copyright © 1998-2006 m.58mhw.cn 浙ICP證030469號(hào) |