阻容降壓的案例
三張電路圖，教你看懂阻容降壓的工作原理
電容降壓的工作原理并不復雜。阻容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。同時在電容器上串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。
因此，電容降壓實際上是利用容抗限流，而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。
例如，在50Hz的工頻條件下，一個1uF的電容所產生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產生功耗，因為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。
根據這個特點，我們如果在一個1uF的電容器上再串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。例如，我們將一個110V/8W的燈泡與一個1uF的電容串聯，在接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點亮，發出正常的亮度而不會被燒毀。因為110V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA，它與1uF電容所產生的限流特性相吻合。
同理，我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯接到220V/50Hz的交流電上，燈泡同樣會被點亮，而不會被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此，電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。
圖1為阻容降壓的典型應用，C1為降壓電容，R1為斷開電源時C1的泄放電阻，D1為半波整流二極管；D2在市電的負半周為C1提供放電回路，否則電容C1充滿電就不工作了，Z1為穩壓二極管，C2為濾波電容。輸出為穩壓二極管Z1的穩定電壓值。
展開 三張電路圖，教你看懂阻容降壓的工作原理
電容降壓的工作原理并不復雜。阻容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。同時在電容器上串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。
因此，電容降壓實際上是利用容抗限流，而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。
例如，在50Hz的工頻條件下，一個1uF的電容所產生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產生功耗，因為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。
根據這個特點，我們如果在一個1uF的電容器上再串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。例如，我們將一個110V/8W的燈泡與一個1uF的電容串聯，在接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點亮，發出正常的亮度而不會被燒毀。因為110V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA，它與1uF電容所產生的限流特性相吻合。
同理，我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯接到220V/50Hz的交流電上，燈泡同樣會被點亮，而不會被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此，電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。
圖1為阻容降壓的典型應用，C1為降壓電容，R1為斷開電源時C1的泄放電阻，D1為半波整流二極管；D2在市電的負半周為C1提供放電回路，否則電容C1充滿電就不工作了，Z1為穩壓二極管，C2為濾波電容。輸出為穩壓二極管Z1的穩定電壓值。
展開 電容鼓包怎么測量好壞
電容如果用在抗干擾或者濾波的場合，容值變小了，效果可能會變差，但還是可以使用的；但如果用在高頻、降壓、延時等對電容容值有要求的場合，就可能出現故障了。所以容值變小的電容不建議使用。
電容為什么鼓包，電容容值為什么變小
薄膜電容和電解電容內部的電解液時間長了會變質、干涸，薄膜電容的電極會發生化學反應慢慢變小，但這種電容容值的衰減非常緩慢，幾乎可以忽略。
電容容值異常變小，經常發生在阻容降壓電路中。電容一般用于抗干擾和濾波，需要和電源并聯使用，通過電容的電流極小。但在阻容降壓電路中，電容串聯接在電源線中，電流直接通過電容。電流的通過會加速電容金屬電極的化學分解，從而導致電容容量快速衰減。
設計阻容降壓電路時，需要選用阻容降壓專用的電容https://www.misumi.com.cn/seojingtai/dianrongqi.html，這種電容的電極和薄膜經過特別處理，大大減緩了電容容值的衰減。但連續工作幾年后，其容量一樣會衰減很多。
1、極性接反
這種多見于維修過程中粗心大意，電路板上沒有標明電容的極性，或者換元器時粗心大意，將電容的兩個極，反接于電路中，即負極接在了高電位，正極接到了低電位處。此時，電解電容的耐壓值會大幅下降。通電后，漏電會急劇增大，導致內部發熱鼓包，甚至發生爆炸。
2、耐壓不夠
耐壓值是在電解電容容量之后，位居第二的重要參數。電解電容的使用，耐壓值必須留有20%以上的余地(富余量)。不能說電壓為25v，就選用耐壓25v的電解。更不允許實際使用值大于電解電容的標稱耐壓值。
3、由于長期使用，尤其在在溫度較高的環境下使用，使其電解液減少或干沽，導致其耐壓下降。
4、電解電容本身存在質量問題，也就是先天不足。
展開 一個電蚊拍居然有這么多電路，你都學廢了嗎？
電阻R1是泄放電阻
斷電時可以用來釋放電容上殘余的電量
電容在一定頻率的交流電下會產生一定容抗
阻容降壓電路是利用容抗來對電路進行限流和分壓
如下圖所示電路
假如負載的電阻RL=100Ω
所以，經過一陣猛如虎的操作后
負載上得到的電壓就是低電壓了
需要說明一下
負載上的電壓降是跟負載本身的電阻大小是相關的
如果RL是200Ω，則負載上的電壓就是9.4V了
需要注意的是
阻容降壓電路不適合動態負載
也不適合容性和感性負載
橋式整流電路可以將交流電轉換成直流電
整流之后可提供給蓄電池進行充電
再下來就是震蕩升壓電路
當電源開關閉合
按下觸發按鍵
電流經過R4和L2給三極管提供偏置電壓
三極管導通，CE兩極就相當于開關的閉合
電流從L1流向地，L1通電時會產生電磁感應現象
從而使變壓器次級產生感應電動勢
也會影響到L2的電流使三極管截止
三極管截止后L1就沒有電流
三極管的基極偏置電壓會重現
像這樣導通——截止一直循環
就實現了升壓
變壓器次級的輸出的電壓高達幾百伏
升壓后的電壓還是太小
還需要進行升壓
就用到下面的倍壓整流電路了
倍壓整流電路通常用于要產生高電壓低電流的環境
倍壓整流是利用二極管的整流和導引作用
展開 
常用外圍電路設計，硬件電路設計參考及注意事項
3、在使用阻容降壓電路為 ULN2001D 供電時，由于阻容降壓電壓無法阻止電網上的瞬態高壓波動，必須在 ULN2001D 的 COM 端與地端就近接一個104 電容，其余應用場合下，該電容可以不添加。
五、運算放大器設計參考應用
利用運放巧妙采集負載的當前電流，可以準確知道當前負載運行情況，有沒有正常工作，非常好用哦。運算放大器還有很多很精妙很實用的電路，以后會一一跟大家分享，大家有空也可以網上搜一搜運放的一些經典電路，很多可以參考的地方。
1、GND2是負載的地端，通過R16電阻(根據負載電流的大小R16要選功率大一點的)接公共地，會有微小的電壓差
2、該電路是同相比例運算電路，所以采樣端的電壓=輸入端電壓*(1+R9/R11)=69倍的輸入電壓。大家可以根據測量范圍修改R9調節放大倍數。
六、MOS管設計參考應用(控制電源輸出通斷)
七、輸入電源設計參考應用
如果電路成本比較緊張，可根據需要適當刪減元件
1、F1自恢復保險絲，過流保護，可根據實際負載電流調整閥值大小。
2、D10 肖基特二極管減少后級電源對前級的影響，防止電源正負接反燒壞后級電路，防止電源關電時電流倒灌，但經過二極管有0.4V左右壓降，需要考慮經過0.4V降壓后會不會低于后級電路的正常工作電壓。
3、TVS管輸入電壓過高保護，一般取正常輸入電
壓的1.4
倍。
展開 LED恒流驅動設計不簡單，貴有貴道理的，如何簡單辨別真偽？
效率通常可達90%以上；電路比阻容降壓復雜很多，決定了其成本比較高。
LED恒流驅動電路的輸入電源必須為直流電，圖1和圖2提供了兩種交流轉直流的方法。
▲圖1：利用變壓器+整流得到低壓直流
▲圖2：利用開關電源得到低壓直流
本期以LM3409芯片為例講解LED恒流驅動的設計，在LM3409的數據手冊里沒有單燈珠的例子；因為產品需要，于是設計出如圖3所示的單燈珠（3A/10W）的恒流驅動電路。MOS管采用的是P溝道的。
▲圖3：基于LM3409的LED恒流驅動電路
圖4、圖5、圖6為完整的計算過程。
▲圖4
▲圖5
▲圖6
圖7為實物調試，萬用表顯示的電流為1.9A。
▲圖7：實物調試
芯片外圍電路的設計離不開圖芯片的框圖，如圖8為LM3409芯片的框圖，框圖幾乎包含了芯片的功能應用，對框圖的理解有助于電路的設計。
①芯片的電源接口是VIN，經過線性降壓到VCC，該壓差給MOS管驅動電路供電，所以VIN、VCC間需要加個電容；
②EN輸入內部是一個觸發器，高電平有效，所以需要加一個下拉電阻；
③UVLO輸入內部是一個比較器，UVLO外圍電阻分壓與參考電壓1.24V比較，低于1.24V就關閉PGATE輸出；
④CSP和CSN的輸入內部是一個運放，檢測流過MOS管的電流，所以兩端接檢流電阻；
⑤IADJ的輸入內部提供一個5μA的恒流源，且最高允許1.24V，所以外圍電阻的阻值最高1.24V/5μA=248kΩ，取250kΩ。該電阻越大，流過MOS管的電流就越大；
⑥COFF的輸入內部是一個振蕩器，振蕩頻率由COFF端的電阻電容充放電時間決定。
展開 史上最全的圖解經典電路之電子開關，90%的電工老師傅都收藏了！
然后是高壓轉低壓，需要降壓電路。
（3）實現該功能存在的難點是什么？
單火線取電。顧名思義，就是需要將取電電路跟負載串聯在電路中，但是又不能影響到負載的工作。尤其是在上述電路中，還需要控制電路能通過一個IO口控制負載設備的通斷。
二、那么我們一步步來解決上述問題，然后就完成了需要的電路設計。
（1）首先就是整流電路。主要的整流電路有如下兩種。
具體原理就不細說了，大家可自行百度。
半橋整流電路：
（圖二 半橋整流電路）
全橋整流電路：
圖三 全橋整流電路
（2）然后是實現降壓。
半橋整流-電阻降壓電路：
圖四 半波整流_電阻降壓電路
半橋整流-電容降壓電路：
（圖五 半波整流_阻容降壓電路）
全橋整流-可控硅整流：
（圖六 全橋整流_可控硅降壓電路）
有些朋友可能覺得上面的幾種降壓方式很好理解，但是這個可控硅是怎么實現降壓的那？
其實不難，降壓的原理很簡單，就是只取交流電的低壓部分。看圖七，交流電的波形是一個正弦波，幅度范圍（-311V ～+311V），我們通過控制可控硅的導通角來實現，在圖七中陰影部分可控硅關斷，交流電串接負載設備，通過全橋整流電路給電容C1充電；當交流電電壓超過陰影電壓時，可控硅導通，整流橋輸入電壓為0，停止工作。因為使用的雙向可控硅，所以在交流電的正負半周都能夠工作。穩壓管Z1,Z2反向串聯在一起，控制可控硅的導通角，即需要交流電電壓 > 可控硅觸發導通電壓+穩壓管串聯電壓時，可控硅才能導通。
展開 【硬知識】電容降壓時需要注意哪些問題？
下圖為阻容降壓的典型應用，C1為降壓電容，R1為斷開電源時C1的泄放電阻，D1為半波整流二極管，D2在市電的負半周為C1提供放電回路，否則電容C1充滿電就不工作了，Z1為穩壓二極管，C2為濾波電容。輸出為穩壓二極管Z1的穩定電壓值。
在實際應用中，EDA365電子論壇認為可以用下圖代替上圖，這里用了Z1正向特性和反向特性，其反向特性(也就是其穩壓特性)來穩定電壓，其正向特性用來在市電負半周給C1提供放電回路。
在較大電流的應用中，可以用全波整流。
老電工帶你解密：插卡取電開關，酒店專用開關不再神秘!
其中電源的轉換由多種方式，如開關電源式、阻容降壓式、變壓器式等。高低壓轉換部分將交流電通過整流降壓為直流低壓電源供給識別部分和輸出部分 識別卡部分通過檢測插入的卡是否符合預設的標準，輸出部分得到識別卡部分的符合標準信號，接通交流電源(火線)。
補充：插卡取電開關可以根據房間不同的負載要求，有30A、40A等。
插卡取電開關的分類和發展歷程：
1)，機械式取電開關:
早期的取電開關實際上是一個機械翹板開關，通過插入鎖匙牌，將電源的兩個觸點導通。從而實現客人離開房間時，取出鎖匙牌的同時，觸點斷開，切斷房間電源。熟悉此原理的住店客人有時會用梳子等類似鎖匙牌的硬片狀物插入開關，同樣能取電，所以不能根本解決用電的安全和節能。目前幾乎已淘汰。
2)，光電式取電開關:
隨著磁卡酒店鎖的問世，開門、取電只需要一張磁卡，就出現了光電式取電開關。其原理為通過插卡導通或者阻斷一對紅外線，控制電路檢測紅外線的通斷，通過繼電器輸出電源的通斷。此原理的取電開關也稱通用型取電開關。目前還有少數酒店使用。
3)，IC卡取電開關:
主要適用于通過接觸式IC卡取電，主要是檢測IC卡的芯片管腳，判斷有無卡插入和插入的是不是IC卡來輸出電源的通斷。目前所占市場比例也比較少。
4)，低頻卡取電開關:
適用于125KHz的非接觸式感應卡，如EM,TEMIC,TI等感應卡，主要是檢測卡的頻率，是否符合125KHz來輸出電源的通斷。目前市場比例較大。
5),高頻卡取電開關:
主要適用13.56MHz高頻感應卡，如MIFARE的S70,S50、還有國產的復旦卡等，通過識別此類卡的ID是否符合標準來輸出電源的通斷。目前市場應用較多。
以上5種類型都是識別開門卡的類型。還有識別房間號和識別事件類型。
展開 【見多識廣】解密：插卡取電開關，酒店開關不再神秘!
其中電源的轉換有多種方式，如開關電源式、阻容降壓式、變壓器式等。高低壓轉換部分將交流電通過整流降壓為直流低壓電源供給識別部分和輸出部分識別卡部分通過檢測插入的卡是否符合預設的標準，輸出部分得到識別卡部分的符合標準信號，接通交流電源(火線)。（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業信息）
補充：插卡取電開關可以根據房間不同的負載要求，有30A、40A等。
插卡取電開關的分類和發展歷程：
>>>>
（1）機械式取電開關：
早期的取電開關實際上是一個機械翹板開關，通過插入鎖匙牌，將電源的兩個觸點導通，從而實現客人離開房間時，取出鎖匙牌的同時，觸點斷開，切斷房間電源。熟悉此原理的住店客人有時會用梳子等類似鎖匙牌的硬片狀物插入開關，同樣能取電，所以不能根本解決用電的安全和節能。目前幾乎已淘汰。
展開 干貨 | 電源設計中的電容選用規則
三、電容降壓式電源設計實例
將交流市電轉為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當受體積和成本等因素限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。
1.電容降壓式電源電路原理
電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負半周時給C1提供放電回路，D3是穩壓二極管，R1 為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖2的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時，可采用圖3所示的橋式整流電路。整流后未經穩壓的 直流電壓一般會高于30伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。
2.阻容降壓電路的器件選擇原則
（1）電路設計時，應先測定負載電流的準確值，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。多余的電流就會流過穩壓管，若穩壓管的最 大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩壓管燒毀。
（2）為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應大于兩倍的電源電壓。
（3）泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時間內泄放掉C1上的電荷。
3.設計舉例
圖2中，已知C1為0.33μF，交流輸入為220V/50Hz，求電路能供給負載的最大電流。
C1在電路中的容抗Xc為：Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K流過電容器C1的充電電流（Ic）為：Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
展開 
干貨｜深度分析電源設計中的電容選用規則
三、電容降壓式電源設計實例
將交流市電轉為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當受體積和成本等因素限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。
1.電容降壓式電源電路原理
電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負半周時給C1提供放電回路，D3是穩壓二極管，R1 為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖2的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時，可采用圖3所示的橋式整流電路。整流后未經穩壓的 直流電壓一般會高于30伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。
2.阻容降壓電路的器件選擇原則
（1）電路設計時，應先測定負載電流的準確值，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。多余的電流就會流過穩壓管，若穩壓管的最 大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩壓管燒毀。
（2）為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應大于兩倍的電源電壓。
（3）泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時間內泄放掉C1上的電荷。
3.設計舉例
圖2中，已知C1為0.33μF，交流輸入為220V/50Hz，求電路能供給負載的最大電流。
C1在電路中的容抗Xc為：Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K流過電容器C1的充電電流（Ic）為：Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
展開 【深度干貨】電源設計中的電容選用規則
三、電容降壓式電源設計實例
將交流市電轉為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當受體積和成本等因素限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。
1.電容降壓式電源電路原理
電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負半周時給C1提供放電回路，D3是穩壓二極管，R1 為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖2的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時，可采用圖3所示的橋式整流電路。整流后未經穩壓的 直流電壓一般會高于30伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。
2.阻容降壓電路的器件選擇原則
（1）電路設計時，應先測定負載電流的準確值，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。多余的電流就會流過穩壓管，若穩壓管的最 大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩壓管燒毀。
（2）為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應大于兩倍的電源電壓。
（3）泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時間內泄放掉C1上的電荷。
3.設計舉例
圖2中，已知C1為0.33μF，交流輸入為220V/50Hz，求電路能供給負載的最大電流。
C1在電路中的容抗Xc為：Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K流過電容器C1的充電電流（Ic）為：Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
展開 