电子说
本文主要是关于阻容降压电容的相关介绍,并着重对阻容降压电容的选择及其注意事项进行了详尽的阐述。
阻容降压电容是利用电容的容抗来限制电流的电容器,广泛应用在小家电面板控制/小功率LED/酒店门控/电表等领域
应用原理:
阻容降压是利用电容的容抗来限制电流,从而达到降压的目的,电流计算公式=2*3.14*f*C*U,阻容降压电路以设计简单,成本低。体积小,装配方便。广泛应用在小家电面板控制/小功率LED/酒店门控/电表等领域, 一般这种设计只适合于小功率和小电流的负载(建议《100mA),此电路对电容要求较高,目前市场上多次出现功能性故障,以下做详解。
降压电路设计注意事项:
因普通滤波电容如有容量衰减,电子设备还可以工作,但阻容降压电容如有容量下降,将会出现供应电流下降,导致设备出现故障,故对阻容降压电容的寿命要求很高,特别是连续性使用的机种,现在很多使用这种电容降压设计的厂家出现批量性故障,所以选择电容方面一定要慎重。
产品适用范围:
DS系列:主要用于电表。温控器。小功率负载降压驱动及其它温湿度要求高的阻容降压用途。
应用优势:
设计简单,成本低。
体积小,装配方便。
一般应用在小家电面板控制/小功率LED/酒店门控/电表等领域
如何提高阻容降压电容的寿命和提高产品可靠性:
●.增加真空浸渍工艺,排除电容内部空气,并与外部空气予以隔绝,阻断发生电化学腐蚀的条件,延长产品寿命。
●选择目前国际上最优薄膜制造商--德
国创斯普(TREOFAN)之PHD型BOPP薄膜;其优势如下:
1:拥有排列整齐和致密的电晕处理面,以增加其表面粗糙度,提高金属层的附着力;
●。 改变镀层结构,提高产品过电流能力,延长产品使用寿命。
1、 我司从德国APPLIED FILM公司引进MUTIMET650型高真空镀膜设备在镀层厚度上采取在线检测电流值自动调整方阻值以保证镀层厚度的一致性。
2、 金属化膜行标方阻值±30%,我司自检可达±15%。
此系列产品大大改善了容量衰退的问题,延长产品的使用寿命,可保证5年以上的使用寿命。
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。
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)
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。
阻容降压电容的原理: 当受体积和成本等因素的限制时,为了将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。
这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。 注意事项 1. 为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。 2. 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。 3. 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。 4. 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。 5. 电容降压不适合动态负载条件。 6. 电容降压不适合容性和感性负载。 7. 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全。 8. 当需要直流工作时,尽量采用半波整流。
关于阻容降压电容的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !