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    電容的特點及元器件選擇


    在電子制作時,為了減小體積、降低成本,往往采用電容降壓的方法代替笨重的電源變壓器。采用電容降壓方法如元器件選擇不當,不但達不到降壓要求,還有可能造成電路損壞。本文從實際應用角度,介紹降壓元器件應如何進行正確選擇。
    簡單的電容降壓直流供電電路及其等效電路如圖1,C1為降壓電容,一般為0.33~3.3uF。假設C1=2uF,其容抗XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由于整流管的導通電阻只有幾歐姆,穩壓管VS的動態電阻為10歐姆左右,限流電阻R1及負載電阻RL一般為100~200,而濾波電容一般為100uF~1000uF,其容抗非常小,可以忽略。若用R代表除C1以外大連第二互感器集團所有元器件的等效電阻,可以畫出圖2的交流等效電路。同時滿足了XC1>R的條件,所以可以畫出電壓向量圖。
    由于R甚小于XC1,R上的壓降VR也遠小于C1上的壓降,所以VC1與電源電壓V近似相等,即VC1=V。根據電工原理可知:整流后的直流電流平均值Id,與交流電平均值I的關系為Id=V/XC1。若C1以uF為單位,則Id為毫安單位,對于22V,50赫茲交流電來說,可得到Id=0.62C1。
    由此可以得出以下兩個結論:(1)在使用電源變壓器作整流電源時,當電路中各項參數確定以后,輸出電壓是恒定的,而輸出電流Id則隨負載增減而變化;(2)使用電容降壓作整流電路時,由于Id=0.62C1,可以看出,Id與C1成正比,即C1確定以后,輸出電流Id是恒定的,而輸出直流電壓卻隨負載電阻RL大小不同在一定范圍內變化。RL越小輸出電壓越低,RL越大輸出電壓也越高C1取值大小應根據負載電流來選擇,比如負載電路需要9V工作電壓,負載平均電流為75毫安,由于Id=0.62C1,可以算得C1=1.2uF??紤]到穩壓管VD5的的損耗,C1可以取1.5uF,此時電源實際提供的電流為Id=93毫安。
    穩壓管的穩壓值應等于負載電路的工作電壓,其穩定電流的選擇也非常重要。由于電容降壓電源提供的的是恒定電流,近似為恒流源,因此一般不怕負載短路,但是當負載完全開路時,R1及VD5回路中將通過全部的93毫安電流,所以VD5的****穩定電流應該取100毫安為宜。由于RL與VD5并聯,在保證RL取用75毫安工作電流的同時,尚有18毫安電流通過VD5,所以其**小穩定電流不得大于18毫安,否則將失去穩壓作用。
    限流電阻取值不能太大,否則會增加電能損耗,同時也會增加C2的耐壓要求。如果是R1=100歐姆大連第二互感器集團R1上的壓降為9.3V,則損耗為0.86瓦,可以取100歐姆1瓦的電阻。
    濾波電容一般取100微法到1000微法,但要注意其耐亞的選擇.前已述及,負載電壓為9V,R1上的壓降為9.3V,總降壓為18.3V,考慮到留有一定的余量,因此C2耐壓取25V以上為好。

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