如何正确选择电容降压元器件-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

在电子制作时，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。但是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。同时满足了XC1>R的条件。

　　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。

关键字：电容降压元器件编辑：冰封引用地址：如何正确选择电容降压元器件

上一篇：基于DDS的寄生电感测量仪设计
下一篇：深入电阻的用法

推荐阅读最新更新时间：2023-10-18 16:14

压电效应失效的电容器解决方案

高耐压、高容值的电容器一般通过电解电容或者薄膜电容来实现，其体积一般较大。尽管经过多年的发展，高耐压、高容量的电容器的小型化进展还是十分有限。当前取得的进展主要在高耐压方面，但是很难同时兼顾高容量;或者是达到高容量但是电压一般小于50V. 为了同时获取高耐压和高容量，业界常见的做法是依据DSCC 87106/88011和MIL-PRF-49470的规范将多个陶瓷电容器叠加在一起，这种做法占据空间较大且较重，并且价格昂贵。因此，业内一直存在着对更轻、更小的高耐压、高容量的电容器的需求。过往技术局限失效模式决定了设计上的局限，而多种失效模式的存在也限制了中、高耐压电容器的容值提升。有些失效模式是外在的，如机械应力或热应力导致的断裂

[电源管理]

采用电容传感器的全电子开关电源设计

本设计是用电容传感器按钮(PCB圆形或方形垫片)替代机电开关。PIC12CXXX MCU 非常适合于这种应用，用少量元件就可设计一种价廉的全电子开关。此方法采用一个简单的RC延迟电路(图1)，当按传感器时其时间常数发生变化。　　　　为了读出传感器的状态，微控制器必须执行如下两步(图2和图3)：　　　　1：改变输出状态，从"0"到"1"(写操作-Twr) 　　2：读输入状态(读操作-Trd) 　　假若读操作的结果是"0"，这意味着传感器被按。为手指电容串联连接到电容器C，使电路的时间常数较大。　　因为为手指电容小，Twr和Trd之间的间隔时间小于1～2

[电源管理]

采用<font color='red'>电容</font>传感器的全电子开关电源设计

新型储能器件—“电容型锂离子电池”

新能源受到全世界的广泛重视，电动汽车作为新能源的典型代表尤其如此。然而，电动汽车不可缺少的储能电池，成为限制电动汽车发展的重要瓶颈。世界各国都把高性能动力电池的研发作为新能源发展的重要课题。高容量、大功率、长寿命、安全环保一直都是新能源领域动力电池追求的重要方向。锂离子电池具有能量密度高的优势，是电动汽车的首选储能器件，但存在功率密度较低、低温特性较差、循环寿命仍有待提高等问题。超级电容器是一种依靠双电层原理工作的储能器件，具有功率密度高、温度特性好、寿命长等优势，但与锂离子电池相比，其能量密度较低，只有锂离子电池的大约5%，无法满足电动汽车对动力电池能量密度的要求。如何克服锂离子电池和超级电容器各自性能缺陷，将其

[电源管理]

Vishay新系列低阻抗铝电解电容器问市，可在更高温度下使用

日前，Vishay Intertechnology, Inc.（NYSE 股市代号：VSH）推出新系列低阻抗、汽车级小型铝电解电容器---190 RTL系列电容器。其纹波电流高达3.36 A，可在+125 °C高温下工作，125 °C条件下使用寿命长达6,000小时。 Vishay BCcomponents 190 RTL系列电容器阻抗低于上一代解决方案，纹波电流提高10 %至15 %，设计人员可使用更少的元器件，从而提高设计灵活性并节省电路板空间。此外，器件符合AEC-Q200标准，从10 mm x 12 mm到18 mm x 35 mm，提供各种小型外形尺寸封装。 190 RTL系列电容器采用径向引线，圆柱形铝外壳

[电源管理]

Vishay新系列低阻抗铝电解<font color='red'>电容</font>器问市，可在更高温度下使用

超级电容器储能特性研究

　　 1 引言　　采用电化学双电层原理的超级电容器——双电层电容器(Electric Double Layer Capacitor; EDLC)，也叫功率电容器(PowerCapacitor)，是一种介于普通电容器和二次电池之间的新型储能装置。超级电容器集高能量密度、高功率密度、长寿命等特性于一身，具有工作温度宽、可靠性高、可快速循环充放电和长时间放电等特点，广泛用作微机的备用电源、太阳能充电器、报警装置、家用电器、照相机闪光灯和飞机的点火装置等，尤其是在电动汽车领域中的开发应用已引起举世的广泛重视。　　超级电容器的储能原理不同于蓄电池，其充放电过程的容量状态有其自身的特点。超级电容器受充放电电流、温度、充放电循环

[电源管理]

行业技术贴士：电源设计细谈之不可或缺的电容

电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。其实，作为一款优秀的设计，电源设计应当是很重要的，它很大程度影响了整个系统的性能和成本。这里，只介绍一下电路板电源设计中的电容使用情况。这往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。很多人搞ARM，搞DSP，搞FPGA，乍一看似乎搞的很高深，但未必有能力为自己的系统提供一套廉价可靠的电源方案。这也是我们国产电子产品功能丰富而性能差的一个主要原因。电容的重要参数先跟大家介绍一下电容。首先对电容品牌有一个大概的了解，市面上的国产电容有三环电容、风华电容等品牌，台企龙头YAGEO电容(即国巨电容)，以及国外进口品牌如TDK电容、SAMSUNG电容和MURATA电容都是比较知名

[电源管理]

行业技术贴士：电源设计细谈之不可或缺的<font color='red'>电容</font>

电容式触摸屏原理及故障处理

电容式触摸屏概念电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。电容式触摸屏结构图电容式触摸屏工作原理电容屏要实现多点触控，靠的就

[嵌入式]

采用AT89C2051单片机实现数字电容表的设计

设计任务设计并制作一个数字电容表，系统实现的功能及要求如下： (1)设计的电容表可测量容量小于2μF的电容。 (2)设计的电容表采用3位半数字显示，最大显示值为1 999。 (3)设计的电容表读数单位统一采用nF，量程分4档，实际电容值为读数乘以相应的倍率。 2 方案论证 2．1 电路方案 (1)方案一：基本电路搭建用基本电路来实现数字显示的电容表，电路结构复杂，故障系数大，不易调试，误差也较大。 (2)方案二：单片机编程用单片机设计电路，由于使用软硬件结合的方式，所以电路结构简单、调试也相对方便。与第一种方案比较优点是非常明显的。 2．2 显示方案 (1)方案一：静态显示静态显示，显示驱动电路具有输出锁存功能，单

[单片机]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■TI 有奖直播 | 使用基于 Arm 的 AM6xA 处理器设计智能化楼宇

■Follow me第二季第3期来啦！与得捷一起解锁高性能开发板【EK-RA6M5】超能力！

■报名直播赢【双肩包、京东卡、水杯】| 高可靠性IGBT的新选择——安世半导体650V IGBT

■30套RV1106 Linux开发板（带摄像头），邀您动手挑战边缘AI~

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐