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一种新鲜的电容降压型直流稳压电源电道

稳压器

  电子工程师总是在不断追求减小设备体积,优化设计,以期最大限度地降低设备成本。其中,减小作为辅助电源的直流稳压电源电路部分的体积,往往是最难解决的问题之一。普通的线性直流稳压电源电路效率比较低,电源的变压器体积大,重量重,成本较高。

  开关电源电路结构较复杂,成本高,电源纹波大,RFI和EMI干扰是难以解决的。

  这种电路无电源变压器,结构非常简单,具体有:体积小、重量轻、成本低廉、动态响应快、稳定可靠、高效(可达90%以上)等特点。

  一个正弦交流电源U(如220V AC 50HZ)施加在电容电路上时,电容器两极板上的电荷,极板间的电场都是时间的函数。也就是说:电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。即加在电容上的电压幅值一定,频率一定时,就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。容抗越小(电容值越大),流过电容器的电流越大,在电容器上串联一个合适的负载,就能得到一个降低的电压源,可经过整流,滤波,稳压输出。电容在电路中只是吞吐能量,而不消耗能量,所以电容降压型电路的效率很高。

一种新鲜的电容降压型直流稳压电源电道

  电路由降压电容,限流,整流滤波和稳压分流等电路组成。1.降压电容:相当于普通稳压电路中的降压变压器,直接接入交流电源回路中,几乎承受全部的交流电源U,应选用无极性的金属膜电容(METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR)。2.限流电路:在合上电源的瞬间,有可能是U的正或负半周的峰_峰值,此时瞬间电流会很大,因此在回路中需串联一个限流电阻,以保证电路的安全。3.整流滤波:有半波整流和全波整流,与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。4.稳压分流:电压降压回路中,电流有效值I是稳定的,不受负载电流大小变化的影响,因此在稳压电路中,要有分流回路,以响应负载电流的大小变化。

一种新鲜的电容降压型直流稳压电源电道

  1)降压电容C1的选择:a. C1容值的选择:电容值取决于负载电流,负载电流I确定后,可得: C11/2лfU

  b. 耐压值的选择:要考虑电源正10%的情况,如本例用市电,C1要选择250V AC的金属膜电容。

  金属膜电容的内阻是很低的,允许电容在吞吐能量时,有大的电流流过,这个电流的大小取决于电容值和它的du/dt值,此值由电容的结构,金属膜的类型,引出线的方式决定的。du/dt值与电容的耐压值有关,耐压越高,du/dt值越大,不同厂家产品du/dt值也有很大的差别,如耐压为250VAC电容值为5uF的金属膜电容的du/dt值一般在3-30之间选择。在本例中:C1=5uF,du/dt值取3,则C1耐瞬间冲击电流值为:I=Cdu/dt=5*3=15(A)

  求出电阻实际承受的功率:PR=16.2V*344.7mA=5.58W(R1选用线)稳压分流电路:

  稳压管ZD1和T1管E-B结,R3组成稳压电路,T1,R2组成分流电路。ZD1选用11.3V的稳压管;R3阻值取1801/6W;T1管响应负载电流的大小变化,负载电流可在0-300mA内变化,T1选用2W的PNP管,电流放大倍数200;R2用作负载电流较小时,分担一部分T1管的功率,R2取值30/3W。2.

一种新鲜的电容降压型直流稳压电源电道

  :1.这种电路输出DC电压与输入AC电源之间是不隔离的,因此,它用在不需隔离的电子设备中,如在一些控制、检测、分析电子装置中,在家用电器等电子设备中,特别是在小家电领域具有广泛的实用价值;正因为没有隔离,所以应用在需要隔离的电子设备中不合适。

  2、金属膜电容的容量还不能做得很大,因此,这种电路通常用在小功率直流稳压电源的电子设备中。

  2、省去了电源变压器,对元器件的要求也不高,成本非常低,有力于降低电子设备的成本;

  3、电容降压电路是一个电流源,只需改变基准电压元件,就可得到很宽范围内的任一DC电压源;

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本站文章于2019-11-27 21:33,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:一种新鲜的电容降压型直流稳压电源电道 稳压器