电子说
本文主要是关于阻容降压和横流恒压的相关介绍,并着重对阻容降压和横流恒压的区别进行了详尽的叙述。
电容降压的工作原理并不复杂。他的工作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。
电容降压的工作原理并不复杂。他的工作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。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,因为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而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。
采用电容降压时应注意以下几点:1. 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。2. 限流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。最理想的电容为铁壳油浸电容。3. 电容降压不能用于大功率负载,因为不安全。4. 电容降压不适合动态负载。5. 同样,电容降压不适合容性和感性负载。6. 当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流, 因为全波整流产生浮置的地,并在零线和火线之间产生高压,造成人体触电伤害。而且要满足恒定负载的条件。容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,VD2为半波整流二极管,VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路,VD3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。
1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
一个直流电源有两种工作状态,一种是恒压状态,按照恒压电源的特征在工作;一种是恒流状态,按照恒流电源的特征在工作。恒压恒流电源指既有恒压控制部件,又具有恒流控制部件的电源。
原理
恒流恒压电源内部有两个控制单元,一个是稳压控制单元,在负载发生变化的情况下,努力使输出电压保持稳定,前提是输出电流必须小于预先设定的恒流值。实际上在恒压状态时,恒流控制单元处于休止状态,它不干扰输出电压和输出电流。
当由于负载电阻逐步减小,使得负载电流增加到预先设定的恒流值时,恒流控制单元开始工作,它的任务是在负载电阻继续减小的情况下,努力使输出电流按预定的恒流值保持不变,为此需要使输出电压随着负载电阻的减小而随之降低,在极端情况下,负载电阻阻值降为零(短路状态),输出电压也随之降到零,以保持输出电流的恒定。这些都是恒流部件的功能,在恒流部件工作时,恒压部件亦处于休止状态,它不再干预输出电压的高低。
举例说明
某恒流恒压电源,通过调节面板上电压调节和电流调节两旋扭,使电源空载输出电压定在 100V ,恒流值调在 1A ,电源是如何随着负载电阻的变化而自动改变电源工作状态的呢?通过以上介绍,我们可以知道,当输出电流小于 1A 时,电源处于恒压工作状态,努力保持输出电压为 100V ,而输出电流是随着负载的大小变化而变化,而当电流值趋向大于 1A 时,电源处于恒流工作状态,努力保持输出电流为 1A ,而输出电压是随着负载的大小变化而变化。当输出电压为 100V 时,负载电阻洽好为 100 欧,输出电流洽好为 1A 时,是电源两种工作状态的转折点,电源既可以说是恒压状态,亦可以说是恒流状态。为此我们可以对这一具体事例,得出下述结论:
当负载电阻 R L =100 欧时 , 为恒压恒流状态的转折点 ( 此时电压 =100 伏 , 电流 =1A), 这一概念非常重要。
当 R L 》100 欧时,电源处于恒压状态(此时电压 =100 伏,电流 《1 安)
当 R L 《100 欧时,电源处于恒流工作状态(此时电压 《100 伏,电流 =1 安)
在恒压状态时,电压稳定,电流随着负载电阻的变化而变化,稳压控制单元工作,稳流控制单元休止。
在恒流状态时,电流稳定,电压随着负载电阻的变化而变化,稳流控制单元工作,稳压控制单元休止。
恒压源基本特征是内阻很小。
恒流源基本特征是内阻很大,恒流电源基本原理是用高电压串联大电阻(成为电源内阻)向小电阻的负载提供小电流,因为两电阻相差太大,所以整个电路的电流主要受大电阻控制,负载本身只能极小地(理解为不能)影响自己的电流。
阻容降压原理是利用电容的容抗(实等于电阻)与负载串联,向负载提供小电流,利用分压原理让负载得到电压。而真正的电源是220V(恒压源)。看看,与恒流源有何差别?
负载接在恒压源上,(理想情况是)无论负载大小,电压都恒定。负载电阻小则电流大,但电压不变。意即负载不影响本身的电压而影响电流,电压由电源定。总结:电压恒定电流不定。
负载接在恒流源上,(理想情况是)无论负载大小,电流都恒定。负载电阻小则电压小,但电流不变。意即负载不影响本身的电流而影响电压,电流由电源定。总结:电流恒定电压不定。
关于阻容降压和横流恒压的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。
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