电容降压电路的特点及元器件选择

电容降压电路的特点及元器件选择在电子制作href=/Article/dzzz/Index.html电子制作时，为了减小体积、降低成本，往往采用电容降压的方法代替笨重的电源变压器。采用电容降压方法如元器件选择不当，不但达不到降压要求，还有可能造成电路损坏。本文从实际应用角度，介绍电容降压元器件应如何进行正确选择。最简单的电容降压直流供电电路及其等效电路如图1，C1为降压电容，一般为0.33~3.3uF。假设C1=2uF，其容抗XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由于整流管的导通电阻只有几欧姆，稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右，限流电阻R1及负载电阻RL一般为100~200，而滤波电容一般为100uF~1000uF，其容抗非常小，可以忽略。若用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻，可以画出图2的交流等效电路。同时满足了XC1R的条件,所以可以画出电压向量图。由于R甚小于XC1，R上的压降VR也远小于C1上的压降，所以VC1与电源电压V近似相等，即VC1=V。根据电工原理可知：整流后的直流电流平均值Id,与交流电平均值I的关系为Id=V/XC1。若C1以uF为单位，则Id为毫安单位，对于22V，50赫兹交流电来说，可得到Id=0.62C1。由此可以得出以下两个结论：（1）在使用电源变压器作整流电源时，当电路中各项参数确定以后，输出电压是恒定的，而输出电流Id则随负载增减而变化；（2）使用电容降压作整流电路时，由于Id=0.62C1,可以看出，Id与C1成正比，即C1确定以后，输出电流Id是恒定的，而输出直流电压却随负载电阻RL大小不同在一定范围内变化。RL越小输出电压越低，RL越大输出电压也越高。C1取值大小应根据负载电流来选择，比如负载电路需要9V工作电压，负载平均电流为75毫安，由于Id=0.62C1，可以算得C1=1.2uF。考虑到稳压管VD5的的损耗，C1可以取1.5uF，此时电源实际提供的电流为Id=93毫安。稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压，其稳定电流的选择也非常重要。由于电容降压电源提供的的是恒定电流，近似为恒流源，因此一般不怕负载短路，但是当负载完全开路时，R1及VD5回路中将通过全部的93毫安电流，所以VD5的最大稳定电流应该取100毫安为宜。由于RL与VD5并联，在保证RL取用75毫安工作电流的同时，尚有18毫安电流通过VD5，所以其最小稳定电流不得大于18毫安，否则将失去稳压作用。限流电阻取值不能太大，否则会增加电能损耗，同时也会增加C2的耐压要求。如果是R1=100欧姆，R1上的压降为9.3V,则损耗为0.86瓦,可以取100欧姆1瓦的电阻。滤波电容一般取100微法到1000微法,但要注意其耐亚的选择.前已述及,负载电压为9V,R1上的压降为9.3V,总降压为18.3V,考虑到留有一定的余量,因此C2耐压取25V以上为好。TDA2822是一块双路音频功放集成电路。特点是效率高、耗电小、静态工作电流也只有6mA，电源电压在1.8V～15V范围内部可以正常工作。电路内设有短路保护、过热保护、电源极性接夏、地线偶然开路和负载泄放电压反冲等保护电路，工作稳定并且安全可靠。TDA2822的①和③脚直接接扬声器的两端，第②脚接+10V的电压，本电路将功放电路接成BTL输出，这种接法可以提高输出功率3～4倍，同时也可以改善音质，降低失真。自制简单实用的充电器现在充电电池的应用越来越广泛，如手机，应急灯，随身听，照相机，玩具等。这些产品一般只配有一个充电器。而且它们输出电压不相等或者插口不同，不能相互代换。如果充电器被烧坏则很难买到同型号产品。作者经过多次实践自制了几款简单实用的充电器，本充电器的核心是78xx稳压集成块。且整个电路所用元件少，制作简单，无需调试，只要焊接无误一次就能成功。原理图见1。本充电器的原理是根据充电电池对外放电后它的输出电压会降低，对它充电时当充足时电池两端的电压将高于它的额定电压的10％左右，所以抓住这点利用78xx稳压集成块和二极管等控制充电器的输出电压就等于的电压值。图1中D1D2是整流二极管。C1是滤波电容。小灯泡L在这里有两个作用；第一个是限流。就是说对电池充电的电流大小取决于串联灯泡的电阻所以选择小灯泡时要注意，它的额定电压尽可能接近变压器的输出电压，这样做的目的是可以防止万一输出端短路而烧坏零件。额定功率选小些，则充电电流小些，这样有利于延长电池的寿命。如果要快充则小灯泡的功率选大些。第二是指示作用。灯亮表示正在充电，灯熄灭表示电池已充满，因为电池充满时它两端的电压等于充电器的电压此时无电压差就没有电流。所以灯熄灭。在公共端串联二极管或稳压二极管可以升高输出电压在输出端串联二极管可以降低输出电压这样可使输出电压达最理想。例如图2是对3v充电电池的充电器。选用7805则图3是对12v充电电池的充电器。则如果能寻到稳压集成块LM317T那是最理想的，那就可以做万能充电器，只需调节可变电阻就能改变输出电压。可调恒压恒流电源作者：南京田东…文章来源：中电网点击数：4032更新时间：2008-9-23该LM317可调集成稳压器既能恒压也能恒流。可用它给试验电路供电、给充电电池或电瓶充电。交流电源经T降压，整流、滤波后供给可调集成稳压器LM317。恒压输出时：电压分0-5-10-15-20-25-30-35V共七挡。由开关sA2进行粗调，W进行细调，R3～R8为分压电阻。恒流输出时：将电流经过R11的压降作为取样信号，由W调节控制Q1的导通，Q1的C极接LM317的调整端，控制LM317的输出电压以达到恒流的目的。无论恒压或恒流输出，W的活动臂都是向下输出加大，反之减小。输出有三只接线柱，其中一只为共用，另外两只分别为恒压输出与恒流输出。由于LM317本身输出电流较小，在这里用一只3DD15进行扩流。输出端的指示由SA4进行转换(0～15～45V，O～0.15A～0.75A～3A)。恒流电流I为0.5A(取样电阻10Ω、电压5V)，若想加大恒流电流1只需在电压输出端和电流输出端之间接一电阻R(R=5÷I)即可。输出指示为一只500μA的85C1表头(内阻加附加电阻为150Ω)SA3为恒压恒流转换开关。元器件的选择与调试：电源变压器容量选150VA，最大输出电流3.6A左右。3DD15要配200mm×60mm×3mm的铝板散热器。W选WDI3型多圈线绕电位器。R3～R8的阻值误差要小于2％,R12～R15的阻值误差要小于1％。其他元件无特殊要求。调试时先将SA2置于0～5V挡。SA3置于恒压挡，SA4置于15V挡，W左旋到底。在“共用”与“电压”两接线柱上接-10W/5Ω的电阻。接通电源SA1后，调节w至最大，观看输出指示是否为5V，微调电阻R9使输出为5V即可(低于5V减小R9的阻值，高于5V增大R9的阻值)。