電容降壓型直流穩(wěn)壓輔助電源分析

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1、電容降壓型直流穩(wěn)壓輔助電源分析2011年11月25日00:30來源：本站整理作者：秩名我要評論(0)　　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，只由幾個簡單的電子元件組成。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?！　∫?、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，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題之一?！　∑胀ǖ木€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?！　￠_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

2、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。　　這種電路無電源變壓器，結(jié)構(gòu)非常簡單，具體有：體積小、重量輕、成本低廉、動態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)定可靠、高效(可達(dá)90%以上)等特點。　　二、電容降壓原理　　當(dāng)一個正弦交流電源U(如220VAC50HZ)施加在電容電路上時，電容器兩極板上的電荷，極板間的電場都是時間的函數(shù)。也就是說：電容器上電壓電流的有效值和幅值同樣遵循歐姆定律?！　〖醇釉陔娙萆系碾妷悍狄欢ǎl率一定時，就會流過一個穩(wěn)定的正弦交流電流ic。容抗越小(電容值越大)，流過電容器的電流越大，在電容器上串聯(lián)一個合適的負(fù)載，就能得到一個降低的電壓源，可經(jīng)過整流，濾

3、波，穩(wěn)壓輸出?！　‰娙菰陔娐分兄皇峭掏履芰?，而不消耗能量，所以電容降壓型電路的效率很高?！　∪?、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?！　?.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)選用無極性的金屬膜電容(METALLIZEDPOLYESTERFILMCAPACITOR)?！　?.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，此時瞬間電流會很大，因此在回路中需串聯(lián)一個限流電阻，以保證電路的安全?！　?.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)計要求相

4、同?！　?.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)計勢實例　　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220VAC/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值計算時取負(fù)10%，即：　　I=300mA，U=220V*(-10%)=198V，f=50HZ,　　C1≥0.3(2*3.14156*50*198)=4

5、.82uF)　　電容值只可取大，不可取小，本例電容C1取值5uF?！　.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250VAC的金屬膜電容?！　.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，有大的電流流過，這個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?！　u/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5uF的金屬膜電容的du/dt值一般在3-30之間選擇?！　≡诒纠校篊1=5uF

6、，du/dt值取3，則C1耐瞬間沖擊電流值為：　　I=Cdu/dt=5*3=15(A)