阻容电路

电容降压的工作原理并不复杂。他的

工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗，因为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

LED节能灯电路原理图

P 图1是一款LED灯杯的实用电路图,该灯使用220V电源供电,220V交流电经C1降压电容降压后经全桥整流再通过C2滤波后经限流电阻R3给串联的38颗LED提供恒流电源.LED的额定电流为20mA,但是我们在制作节能灯的时候要考虑很多方面的因素对LED的影响,包括光衰和发热的问题,我们在做这种灯的时候因为LED的安装密度比较高,热量不容易散出,LED的温度对光衰和寿命影响很大,如果散热不好

很容易产生光衰,因为LED的特性是温度升高电流就会增大,所以一般在做大功率照明时散热的问题是最重要的,将影响到LED的稳定性,小功率一般都采取自散热方式,所以在电路设计时电流不宜过大.图中R1是保护电阻,R2是电容C1的卸放电阻,R3是限流电阻防止电压升高和温度升高LED的电流增大,C2是滤波电容,实际在LED 电路中可以不用滤波电路,C2是用来防止开灯时的冲击电流对LED的损害,开灯的瞬间因为C1的存在会有一个很大的充电电流,该电流流过LED将会对LED产生损伤,有了C2的介入,开灯的充电电流完全被C2吸收起到了开灯防冲击保护.该电路是小功率灯杯最实用的电路,占用体积小可以方便的装在空间较小的灯杯里,现在被灯杯产品广泛的采用.优点:恒流源,电源功耗小,体积小,经济实用.但是在设计时降压电容要采用耐压在400V以上的涤纶电容或CBB电容,滤波电容要用耐压250v以上.此电路适合驱动20-40只20mA的LED.

关键部位，降压部份

LED电路板焊好后的效果

连接好后的效果

安装完成后的效果下面效果图

工作原理

火灾疏散指示照明应急灯电路见附图。其工作原理如下：

1、市电供电正常时：

(1)AC220V电源经保险FU1、压敏电阻R4、滤波电容C5和D1～D4桥式整流后；又经由D5、D8、D9、C6、C7电容二极管组成的降压滤波电路，输出直流电压315V；再通过启动电阻R3及偏置电阻，为Q1、Q2提供导通起振所需偏压。Q1、Q2、T1、12、T3、C2、C4等组成双管推挽电压谐振电路，T1、T2分别连接到Q1、Q2基极，使Q1、Q2轮流导通。谐振电路输出方波电压，经扼流电感L1、灯丝、电容C1、C12组成的串联谐振电路，在正常照明8W灯管Ⅰ两端形成高频电压点亮灯管。

(2)AC220V电源经变压器Bl降压为9V。经D11、D15～D17桥式整流、电容C滤波后，形成直流电压9.35V，通过隔离二极管D14、限流电阻R12、保险管FU2 给 3 节GNY120mAh 蓄电池组充电。D12、D13、D14均为隔离二极管。

同时，直流电压9.35V通过D12、R15、R14为晶体管Q3提供基极偏压，使Q3饱和导通、Q4截止，继电器J处于释放状态，接点J-1断开。

2、市电停止供电时(或按下实验按钮SA时)：逆变电路工作，随着电解电容C放电，Q3基极电压逐渐下降而截止。电解电容C11放电为Q4基极提供偏压，Q4导通，通过蓄电池组供电，继电器J得电工作，接点J-1闭合，由Q5、Q6、R9、R10、B2组成的自激振荡电路得电工作，点亮应急照明8W灯管Ⅱ。

蓄电池组通过稳压二极管DW、电阻R11、电容C9为Q4基极提供偏压，维持Q4导通。

随着蓄电池组电压下降，当低于DW击穿电压3V时，DW截止，Q4随之截止。继电器J 释放。防止蓄电池组过放电。

LAT型全自动消防应急照明灯电路分析与维修本文介绍的LAT型消防应急照明灯安装在一般工业与民用建筑中，以便停电时，为人员的疏散或消防作业提供应急性的照明，同时该灯具还具有"自检"和"自保"功能，是一款全自动型消防应急照明灯具。灯具的外形如图1所示。内部电路如图2所示。

图1 灯具的外形图

图2 内部电路图

一、电路工作原理分析

1.正常状态的自动充电电路

市电AC220V经C4、R16降压，由D1~D4整流、C2滤波，形成5.5-5.9V直流充电电压（与电池电压高低有关系），经R13限流、D8隔离，加到镍镉电池组正极，进行自动充电。在充电时，由于R6和R3分压为Q2的b极提供偏压偏低，Q2截止，此时红色充电指示灯LED3经Rl0可获得1.79V电压而发光，表示电池处于充电状态。当电池充满时（实测约为4,37V），Q2的b极偏压增高并使Q2导通，c极电压降低，LED3熄灭，表示充满电后自动转入涓流浮充状态。

2.应急状态的自动放电电路

在充电过程中，充电电压经R15加到D6正极，在D6和D7的负极形成4.53V电压，该电压将D7封锁住，使D7无法导通，导致Q4的b极无偏置，使Q4截止。正在充电时，即充电灯亮时，Q4的c极电压为一0.1V;当电池充满时，即充电灯灭时，电压变为0.03V,Q5都因b极偏压太低而截止，此时c极为高电位，电压在4.27~5.91V之间变化，所以在充电的全过程中，Lal、La2聚光灯不会亮。

当突然停电时，充电电压立刻消失，但在充电过程中，充电电压经R15、R1、D5向Cl充电，并在Q3的b极形成的0.73V电压不会立刻消失。另一方面，当充电电压消失后，封锁在D7负极上的4.53V电压也

随之消失，即D6对D7的封锁被解除，电池电压立刻经Rll、D7、R5加到Q3的c极并使Q3导通。Q3导通后，为Q4的b极提供不小于0.7V的偏压，使Q4饱和导通，从而也使Q5饱和导通，电池经Q5放电，将Lal、La2点亮。同时电池电压经Q4、D9、R4（取代Rl和D5）继续向Cl充电，保证Q3持续饱和导通，于是电路自动转入应急照明状态。

3.自动故障检测

当电池未装、失效或开路时，由于负载减轻引起充电电压由5.91V上升到9.83V,经R13加到ZD1负极电压为9.16V,ZD1被击穿，使Ql的b极由1.28V升至2.59V,Q1导通，黄色故障指示灯亮，提示电路出现故障。同时，D8负极充电电压由4.12V上升到8.48V,加到Lal、La2正端，该电压又加到Q4的e极，经Rll、D7、R5、Q3到地构成通路（当电池出现问题时，D6将对D7失去封锁作用，见下文"故障2"），但为Q4提供的偏置只有0.64V（测Q4的b极电压为7.84V），所以Q4仅为弱导通。Q5的b极电压为0.62V,则Q5也变为弱导通，在其内部有5.14V左右的压降，此时Lal、La2虽然比正常状态亮，但不至于烧毁。

4.过放电自动保护

由C1、Rl、D5、D9、R4及Q3组成的自动转换电路，不仅可以实现正常和应急两个状态间自动转换，同时又可为后备电池过放电自动保护。在应急状态时，电池电压经Q4、D9、R4向Cl充电，使Q3在转换过程中保持饱和导通，Q4、Q5工作，将Lal、La2点亮。为了电池的使用寿命，不希望放电时间过长，所以当电压放电低于额定电压的85%时，通过电池电压向Cl充电能力的自然下降使Q3截止，从而达到过放电自动保护目的。该灯具在"自检"和"自保"两个方面的设计，都是一种电路两种用途，非常巧妙。

常见故障分析与维修

故障现象1:在正常状态下，按试验开关AN1,Lal、La2偶尔能亮，拔下电源插头模拟突然性停电，Lal、La2很难再亮。

分析检修：经检查Cl失效，在正常状态下下端电压不能完全达到0.68V-0.73V,当m现突然停电时，由于充电电压随之消失，无法使Q3迅速导通，进而影响Q4和Q5,从而导致Lal、La2很难再亮。

故障现象2:在正常状态下，按AN1和模拟突然停电，Lal、La2均不亮。

分析检修：此故障大多是由于连接线有问题所致，因为所用的导线比较细，芯线强度有限，容易在导线的焊接点处出现断路。

同时也要注意检查后备电池的接点是否开路，因为一旦出现开路就会使充电电压大幅增加，而且充电电压加在D6和D7正极卜。的电压几乎相等，均为7.9V左右，因此D6对D7已经起不到封锁的作用。尽管电路在设计方面已采取了相应的保护措施，但当Q4或Q5 r作点发生变化时，就会使Lal、Lal过压，导致其老化或损坏。

故障现象3:在正常状态下，按AN1试验开关，Lal,La2亮；模拟突然停电Lal、La2不亮。

分析检修：检查自动转换电路各元件未见异常，后备电池也未出现开路，测试电池发现没有电压，而且发现多台灯具都有这种状况，分析认为灯具所采用的后备电池性能比较差，过充或过放都容易造成电池失效，表现出的现象是永远充不满电（和那种"一充即满，一用即光"有所不同），测两极电压为0V.实修时应注意检查，看看电路是否存在"过充"和"过放"问题。

维修资料

利用面板上3个开关和3个指示灯，对灯具进行检查，具体方法如下：

在正常状态下按住AN1时Lal、La2亮，松开后熄灭。同时，松开AN1后充电指示灯LED3会亮一会儿再熄灭。如果充电指示灯原先是亮的，按住AN1则熄灭。

在正常状态按AN2、AN3均无效。在应急状态下按AN1无效。Lal、La2亮时，按AN2熄灭，再按AN3,Lal、La2亮，但充电指示灯始终不亮。如果在上述检查过程中出现异常，即表明电路存在问题。

Ql控制故障指示灯对电路自检。在正常状态，如果电池未装和存在开路，Ql就会导通，黄色故障指示灯亮，而在应急状态时，Ql始终不会导通。Q2控制充电指示灯，充电时红色指示灯亮，充满时熄灭。Q3

为自动转换，一是利用Cl储存的电压实现瞬间转换，二是利用Q4的导通来维持自身的持续导通。另外，当电池放电低于85%时，Q3会自动截止，防止过放。Q4和Q5为Lal、La2的控制开关，正常状态时截止，应急状态时饱和导通；当电池未装或存在开路时，Q4、Q5自动变为弱导通，起到限流作用，保护Lal、La2。

Q1~Q5管脚工作电压见表。

RB-333A型镍镉电池充电器电路

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图1 RB-333A型镍镉电池充电器电路LED在充电器中可用于指示充电状态。图1所示为基于HA17339专用IC的RB-333A型镍镉电池充电器电路。这种充电器内设4个充电电池槽，可对1号、5号、7号电池充电，既可对单节电池充电也可对多节电池同时充电。各电池槽对应于4只红光LED指示灯（LED1～LED4）。接通交流电源后，电源指示灯LED5亮。放入充电电池后，对应的LED 即亮，指示充电开始；当电池被充满电后，LED立即熄灭以示提醒。如果放入的不

图1 RB-333A型镍镉电池充电器电路

LED在充电器中可用于指示充电状态。图1所示为基于HA17339专用IC的RB-333A 型镍镉电池充电器电路。这种充电器内设4个充电电池槽，可对1号、5号、7号电池充电，既可对单节电池充电也可对多节电池同时充电。各电池槽对应于4只红光LED指示灯（LED1～LED4）。接通交流电源后，电源指示灯LED5亮。放入充电电池后，对应的LED 即亮，指示充电开始；当电池被充满电后，LED立即熄灭以示提醒。如果放入的不是镍镉电池，充电器可以对其检测鉴别，对应的LED不会被点亮，充电器不对其进行充电。

电源电路电路图：机动车蓄电池充电器七

本例介绍的机动车蓄电池充电器，充电电流为20A，可用于60-120A·h铅酸蓄电池的充电。

电路工作原理

该机动车蓄电池充电器电路由电源电路、脉冲形成电路和恒流充电电路组成，如图7-152所示。

电源电路由熔断器FUl、FU2、电源变压器T、指示灯HL、整流二极管VD1,稳压二极管VS、电阻器Rl、R6和电容器C2组成。

脉冲形成电路由晶体管V、单结晶体管VU、电位器RP2、RP3、二极管VD2、VD3、电阻器R2-R5和电容器C3、C4组成。

恒流充电电路由电流表PA、保护电阻器RF、电流检测电阻器RX,电阻器R7,电容器Cl、电位器RPl和晶刊管VT等组成。

接通电源后，交流220V电压经T降压、VDl整流、Rl限流及VS稳压后产生+15电压，再通过R2和R5分别供给V和VU，与此同时，还经RP2、RP3对C4充电.当C4上的电压达到VU的导通电压时，VU导通，并通过S2为VT提供触发脉冲，使VT导通，蓄电池CB开始充电。

RP2和RP3为充电电流调节电位器，调整RP2、RP3的阻值，可改变C4的充电时间常数和VU输出脉冲的延迟时间，从而改变VT的导通角，达到控制充电电流大小的目的。

RPl为限流电位器，若充电电流超过了RPI的设定值，则RPl中心抽头的电压上升，使V的导通能力增强、内阻减小，使C4两端电压下降，VU和VT的导通角变小，从而将充电电流限定在额定范围内。

电流硷测电阻器RX起恒流作用，若某种原因使充电电流上升时，则RX上的电压降增大，使VT门极电位相对于阴极下降，VT的导通角减小，从而达到了恒流的目的。

保护电阻器RF起分流作用，用来保护电流表。

S1为充电、放电选择开关，S2为充电控制开关，S3为电压表量程选择开关。将S1置于放电位置，S3置于5OV挡，关闭S2，在电池GB的正极与输出正端之间串接一只负载(例如220V、60W白炽灯泡)，即可对GB 进行放电。充电时，应将S1置于充电位置，接通S2，S3置于250挡，将GB的正、负极分别与输出正端、输出负端相接，接通交流220V电源即可。

元器件选择

Rl选用2W金属膜电阻器;R2和R3选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器;R4和R5均选用1/2W金属膜电阻器;R6和R7均选用lOW的水泥电阻器;RX选用25W的线绕电阻器，RF选用熔断电阻器。

RPl选用线绕可变电阻器;RP2选用带开关的合成膜电位器;RP3选用膜式可变电阻器。

Cl和C2选用耐压值为400V的涤纶电容器或独石电容器;C3选用耐压值为16V的铝电解电容器;C4选用独石电容器。

VDl选用lN5404型硅整流二极管;VD2和VD3均选用1N4148型硅开关二极管。

VS选用1/2W、l5V的硅稳压二极管。

V选用3DK4B硅NPN型开关晶体管。

VU选用BT33型单结晶体管。

VT选用5OA、800V晶闸管。

T选用8-lOW、二次电压为60V和IOV的电源变压器。

HL选用l2V、O·5A的电源指示灯。

逆变电源延迟保护电路图

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此电路可在过载情况下断开逆变器的回路，它具有以下特性：①断开逆变器回路时发出

过载报警信号；②断开逆变器后，延时6s再自动启动逆变器回路，避免用户在黑夜里人工

启动的不便；③可永久性断开逆变器并不断发出报警信号，以免出现连续三次过载，此时＋

12V电路需人工启动。其电路如图所示。逆变电源延迟保护电路电路工作原理：使用

时，将电路的A、B两输人端之间接一只0～30A电流表，并接人逆变器回路以监视其电流，

B端

此电路可在过载情况下断开逆变器的回路，它具有以下特性：①断开逆变器

回路时发出过载报警信号；②断开逆变器后，延时6s再自动启动逆变器回路，

避免用户在黑夜里人工启动的不便；③可永久性断开逆变器并不断发出报警信

号，以免出现连续三次过载，此时＋12V电路需人工启动。其电路如图所示。

逆变电源延迟保护电路

电路工作原理：使用时，将电路的A、B两输人端之间接一只0～30A电流表，并接人逆变器回路以监视其电流，B端接逆变器12V电源负端。逆变器回路的电流在电流表两端产生电压降，该电压非常小，经IC2（100倍放大器）放大、电位器RP1调节后送IC3输人端。IC3（NE555）接成斯密特触发器，当其第2脚电压超过3.3V时，第3脚输出低电平。

IC4（NE555）等组成单稳态振荡器，当其第2脚输人低电平时，第3脚输出脉冲宽度为6s的方波信号，IC5（CD4017）是CMOS计数器，当输入3个过载脉冲后，第10脚输出高电平，此后可通过按键S1人工复位。

逆变器出现过载后，IC4第3脚输出6s高电平脉冲，LED发出红光报警，晶体管VT饱和导通，蜂鸣器HB发声。因为K为延时式继电器，在6s时间内尚不会吸合，只有当连续出现3个过载脉冲，使IC5输出持续高电平后，K方能吸合，此时K的触点将逆变器回路断开，且HB发出持续声响。

该电路由逆变器的12V蓄电池供电，在备用状态下，消耗8～10mA的电流。延时继电器K、蜂鸣器HB工作及发光二极管发光时电流约为70mA。

声光双控指示灯电路

应急灯自动充电器的制作

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用6V免维护电瓶供电的应急手提灯在农村应用非常广泛，其配用的充电器是一个变压器降压、单二极管半波整流装置，充电时间很难掌握。由于电池亏电或过充电往往会造成电池寿命缩短，本人设计制作了一个简易自动充电装置，可有效延长电池寿命。工作原理电路如图1所示。GB为待充电电瓶，平时只要不再使用，就将充电器插头X1、X2插入手提灯的充电插孔内。按一下启动按钮SB，220V交流市电

用6V免维护电瓶供电的应急手提灯在农村应用非常广泛，其配用的充电器是一个变压器降压、单二极管半波整流装置，充电时间很难掌握。由于电池亏电或过充电往往会造成电池寿命缩短，本人设计制作了一个简易自动充电装置，可有效延长电池寿命。工作原理电路如图1所示。GB为待充电电瓶，平时只要不再使用，就将充电器插头X1、X2插入手提灯的充电插孔内。按一下启动按钮SB，220V交流市电经保险Fu、SB加在电源变压器T1初级。其次级输出两路交流电压：交流12V经VD1半波整流、C2平滑滤波，使VT导通。继电器K1吸合，K1-1闭合。此时松手使SB断开后，充电器仍然工作。图中，R2是VT的偏置电阻；C1是降压电容，LED1(红)为市电电源指示管；启动完成后，交流9V电压经VD2整流为电瓶GB充电，LED2(绿)为充电指示管。随着充电过程的进行，电瓶两端电压不断上升，当升至极限电压值(约7.5V)时，稳压管VD3反向击穿导通，光耦合器4N25①、②脚内发光二极管发光，④、⑤脚内光电管受光后随之导通，VT基极被下拉(约0V)而失去正偏压，所以VT截止，K1释放使K1-1断开，充电器停止充电，充电指示管LED2熄灭。

元件

选用与制作 T1可使用10VA左右，次级有9V和12V输出的电源变压器，若使用原配变压器(次级输出9V)时，继电器K1工作电压也应选9V。继电器选用4088、4089、JRX-13F等12V继电器。VT使用9013、9014、8050等小功率晶体管，要求穿透电流要小，开关特性好，β=100～1500光耦合器IC可用4N23、4N25、4N33等型号。C1的耐压不得小于450V，容量取220nF～470nF，容量越大，LED1越亮。调试时，先断开VD2，在X1、X2两端加7.5V直流电压，从大到小调电位器RP，使4N250⑤脚电位突然下降(K1释放)即可。

RC吸收电路

缓冲电路（独立运行光伏发电系统功率控制研究-----内蒙古工业大学硕士论文） 开关管开通和关断理论上都是瞬间完成的，但实际情况开关管关断时刻下降的电流和上升的电压有重叠时间，所以会有较大的关断损耗。为了使IGBT 关断过程电压能够得到有效的抑制并减小关断损耗，通常都需要给IGBT 主电路设置关断缓冲电路。通常情况下,在设计关于IGBT 的缓冲电路时要综合考虑从IGBT 应用的主电路结构、器件容量以及要满足主电路各种技术指标所要求的IGBT 开通特性、关断特性等因素。 选用RCD 缓冲电路，结构如图4-5所示。 对缓冲电路的要求：尽量减小主电路的电感；电容应采用低感吸收电容；二极管应选用快开通和快速恢复二极管，以免产生开通过电压和反向恢复引起较大的振荡过电压。 （1）缓冲电容的计算 ()500.850.5184 ce s r f ce I C t t uF V =+=?=

（2）缓冲电阻的计算 0.55029.4330.283on s s t us R C uF ?===Ω? （3）缓冲二极管的选择 选用快速恢复二极管ERA34-10，参数为0.1A/1000V/0.15us 。 继电器RC 加吸收单元起到什么作用？ 接触器和继电器在断电时，线圈释放瞬间会产生一个浪涌脉冲，这个浪涌电压对某些敏感电子装置会有干扰，造成电子装置误动作或故障，因此在接触器和继电器线圈并联一个阻容吸收器来吸收这个脉冲。 一般安装吸收单元的接触器或继电器都是因为在他的同一电路中存在敏感电子电路，这些电路对浪涌脉冲比较敏感，所以这类电路中的接触器或继电器才加装吸收单元，吸收继电器线圈释放产生的脉冲和浪涌，避免电子电路的故障或误动作. RC 吸收回路的作用，一是为了对感性器件在电流瞬变时的自感电动势进行钳位，二是抑制电路中因dV/dt 对器件所引起的冲击，在感性负载中，开关器件关断的瞬间，如果此时感性负载的磁通不为零，根据愣次定律便会产生一个自感电动势，对外界辞放磁场储能，为简单起见，一般都采用RC 吸收回路，将这部份能量以热能的方式消耗掉。 设计RC 吸收回路参数，需要先确定磁场储能的大小，这分几种情况： 1、电机、继电器等，它的励磁电感与主回路串联，磁场储能需要全部由RC 回路处理，开关器件关断的瞬间，RC 回路的初始电流等于关断前的工作电流；

阻容降压原理图及电路图

阻容降压原理及电路 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1在市电的负半周时给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时，可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，这是因为此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁. 2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。

3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K 流过电容器C1的充电电流（Ic）为： Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C 的容量单位是μF，Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电 阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位） I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C =30000*0.000001=0.03A=30mA f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏 V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为： I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C =60000*0.000001=0.06A=60mA 一般地，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。 使用这种电路时，需要注意以下事项： 1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！ 2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。

三相全控桥阻容保护电路的谐振分析1

三相全控桥阻容保护电路的谐振分析 摘要：对阻容保护电路发生谐振的过程进行分析、计算 关键词：阻容保护、谐振 在自并激静止可控硅励磁系统中，由于励磁变压器的漏感及线路电感的存在，在换相结束和退出工作的相应可控硅元件关断瞬间，电源侧将引起过电压，为了拟制过电压，通常采用在励磁变压器二次侧接入由电阻、电容组成的R —C 阻容吸收装置。但由于接入的电容与变压器的漏感和线路电感间形成串联关系，特定条件下将形成谐振，对电路产生危害。以下是对三相全控桥阻容保护电路的谐振分析。 一、阻容保护的形式 阻容保护分为分散式阻容保护和集中式阻容保护两种，在这里主要讨论的是集中式阻容保护回路的谐振分析，集中式阻容保护又分为非整流阻断式保护和整流阻断式保护两钟，原理分别如图1、图 图1 图2 二、阻容保护谐振分析 首先对非整流阻断式保护电路进行分析，其原理是在励磁变压器的各相间分别并联一组电阻—电容，当整流桥换相时，利用电容吸收瞬时浪涌能量，以拟制过电压；电阻为耗能元件，用于限制晶闸管元件导通时电容器放电电流所引起的电流上升率，同时限制回路谐振电流。从LC 串联电路原理可知，该形式的电路无法避免谐振的产生。 其中L 为励磁变压器漏感，Us 是等效电源，该电路的输入阻抗为： Z= R+jX = R+j(ωL-C 1 ) 得Z 的模和辐角分别为：

|Z|= 22221??? ??-+=+C L R X R ωω R C L arctg R X arctg i u ωω???1-==-= 当X = C L ωω1-= 0时，?= 0，即I 与Us 相位相同，电路发生了谐振。电路达到谐振的条件即为：C L ωω1-= 0 可得：ω= LC 10=ω， 0ω为电路固有谐振角频率，由电路本身的L 、C 参数所决定，L 和C 的值越小，则0ω的值就越高。电路的谐振频率则为： LC f ππω21200== 可见，当机组运行状况发生改变，所产生的高次谐波频率刚好达到或接近电路固有谐振频率时，电路即发生谐振。 电路发生谐振时，电抗X=0，输入阻抗Z 0=R ，为纯电阻，且其值最小；电流达到最大值，I 0 = Us/R ；L 和C 两端均有可能出现高电压，即： S L S L L QU X R U X I U ===0000 S C S C C QU X R U X I U ===0000 式中Q 为品质因数，为电路特征阻抗ρ与总电阻R 之比： 因为 ρ= C L L X L ==00ω ，所以Q=R ρ=R L 0ω ， 当Q 》1时，0L U =0C U 》S U ，即电容、电感两端的电压比电源电压S U 大Q 倍。 通过以上分析可清楚的看到，对非整流阻断式保护电路中的电阻、电容的选择必须经过严慎的计算，使电路固有谐振频率远离系统可能出现的谐波分量，品质因数不能过大，电阻对谐振过流有足够的拟制能力，否则不但起不到保护的作用，反而引起保护回路的过流和过压，给系统带来难以预计不稳定因素。 对于整流阻断式阻容保护电路，如图2所示，其原理是外加一组由V1~V6二极管组成的整流桥，使一组的RC 组件就适用于整个晶闸管整流桥，对任何一相绕组因换相关断引起的过电压均可经过V1~V6对电容进行充电，使过压尖峰得到拟制和吸收。换相过后，电容上的电荷能量经电阻R 释放。V1~V6组成的整流桥可阻止电容C 释放的能量时增加导通晶闸管元件的di/dt 值，还可以避免电容C 与励磁变压器回路电感构成谐振。 从表面看，该电路不可能发生象非整流阻断式保护电路一样的LC 串联谐振。但从原理分析，我们不难发现，电路中V1~V6每个二极管导通的角度是120度，任意时刻有两个二极管导通，作出其工作等效电路，如图4所示，

阻容降压原理和计算公式修订稿

阻容降压原理和计算公 式 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

阻容降压原理和计算公式 阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位） I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C ?=*220*2**50*C=30000C ?=30000*==30mA f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为： I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C ?=*220*2**50*C=60000C ?=60000*==60mA 一般地，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。 使用这种电路时，需要注意以下事项： 1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！ 2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。

电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理 电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器上并不产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。根据这个特点，我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如，我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联，在接到220V/50Hz的交流电压上，灯泡被点亮，发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA，它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理，我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz 的交流电上，灯泡同样会被点亮，而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此，电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。 将交流式电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理

5V阻容串联降压电源电路

阻容串联降压电路 5V 输出电路解析 20131119 电路用于有双向可控硅系统的单片机控制电路。 半波阻容降压电路。经过电容降压的电源（市电，正弦波）有半个波经过D2被消耗掉， 另一半波，经过D1流过负载被使用，同时，D2反向击穿起稳定作用。 在有可控硅的系统中，应优选负电源。避免可控硅使用在第四象限。 稳压二极管D1过热损坏与其消耗的功率有关。在稳压二极管没有损坏之前，其端电压就会在5.6V左右，施加多少电压的说法不正确，关键是看你给它的电流是多少，不能超过其本身可承受的功率值(5.6V*电流值）。 稳压管之所以可以稳压就是要工作在反向击穿状态下，只要流过它的反向电流和 稳压电压的乘积不超过所允许的功率就不会造成永久性损坏，这种击穿是可逆的。至于热击穿的说法不切合稳压管的实际，只是针对三极管的说法。 UBN的交流电压波形，电容降压整流后味精稳压的直流电压一般会高于30V, 并且会随负 载电流的变化发生很大波动。 C1为275VAC交流耐压电容（X2型）。

概述： 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用阻容降压式电源。阻容降压包括电容降压和电阻降压两种。电容降压的原理用复函数来分析:电容的阻抗Xc=1/j ωC,电容上的压降IXc,此处I为复函数电流。也可近似表示为IoXc，此处Io为负载电流。 电容降压整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，故不适合大电流供电的应用场合。 1、单负电源电容降压半波整流电路 该电路常用于电流小，空间有限，电源单一，有可控硅控制的电路中。可避免可控硅 使用在第四象限。如无可控硅控制优先选用全波整流。 1.1原理图 1.3电路原理分析 上面图1是基本的半波阻容降压电路。经过电容的电流和电容阻抗的乘积就是电容的压降。经过电容降压的电源，有半个波经过ZD1被消耗掉。另一半波， 经D1流过负载被使用,ZD1稳定负载的电压。 1.5该类电路的应用场合说明 该电路常用于电流小，空间有限，成本要求高的系统中。特别是用可控硅控制的线路，可避免可控硅使用在第四象限，优势特别明显。

阻容降压原理及计算公式

阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。 采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位） I(A V)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C =30000*0.000001=0.03A=30mA f为电源频率单位HZ；C为电容容值单位（F）法拉；V为电源电压单位伏V；Zc=1/(2*Pi*f*C)为阻抗，阻值单位欧姆。 如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为： I(A V)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C =60000*0.000001=0.06A=60mA 一般地，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。 使用这种电路时，需要注意以下事项： 1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！ 2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。 电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理 电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器上并不产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。根据这个特点，我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如，我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联，在接到220V/50Hz的交流电压上，灯泡被点亮，发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W 的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA，它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理，我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上，灯泡同样会被点亮，而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此，电容降压实际上

锂电池保护电路

锂电池保护电路 锂电池过充电,过放电,过流及短路保护电路 下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。该保护回路由两个 MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能. 锂电池保护工作原理: 1、正常状态 在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET的导通阻抗很小，通常小于30毫欧，因此其导通电阻对电路的性能影响很小。 此状态下保护电路的消耗电流为μA级，通常小于7μA。 2、过充电保护 锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压，在充电初期，为恒流充电，随着充电过程，电压会上升到4.2V(根据正极材料不同，有的电池要求恒压值为4.1V)，转为恒压充电，直至电流越来越小。

电池在被充电过程中，如果充电器电路失去控制，会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电，此时电池电压仍会继续上升，当电池电压被充电至超过4.3V时，电池的化学副反应将加剧，会导致电池损坏或出现安全问题。 在带有保护电路的电池中，当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值)时，其“CO”脚将由高电压转变为零电压，使V2由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在，电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。 在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间，还有一段延时时间，该延时时间的长短由C3决定，通常设为1秒左右，以避免因干扰而造成误判断。 3、过放电保护 电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电过程逐渐降低，当电池电压降至2.5V时，其容量已被完全放光，此时如果让电池继续对负载放电，将造成电池的永久性损坏。 在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值)时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在，充电器可以通过该二极管对电池进行充电。 由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低，因此要求保护电路的消耗电流极小，此时控制IC会进入低功耗状态，整个保护电路耗电会小于0.1μA。

晶闸管阻容吸收回路

晶闸管阻容吸收回路 一、晶闸管两端并联RC阻容吸收电路的作用 在实际晶闸管电路中，常在其两端并联RC串联网络，该网络常称为RC阻容吸收电路。 晶闸管有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dlv/dlt。它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。 晶闸管处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0。当晶闸管阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。如果晶闸管在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。因此，对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定的限制。 为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。同时，避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。 由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。 二、晶闸管阻容吸收元件的选择 . 例：晶闸管是200A/1400V（KP200A）的，阻容电路该如何选择啊？ 结果：电阻：10欧姆，电容0.5微法电阻功率：P=F*C*Um*10^(-6)

阻容降压的几种电路(优.选)

电容降压原理 最近见到几张用电容降压做电源的电路图，随即对这种结构简单，成本低廉，占用空间小的电路产生了兴趣。上网查了查资料，发现这算是一个比较古老的技术，但是如此运用电容，确实是很巧妙。网上关于这方面的交流也不少，但是大多是转载的，主要有两个版本，出处已经无从考证，但是很少有较为严谨的计算。笔者查阅了一些资料，在此对其原理和参数的计算作一些总结， 基本原理： 电容降压主要是用在直流稳压电源电路里。直流稳压电源电路的大致结构是： 市电——变压（降压）——整流——滤波——稳压——直流输出 第一个环节，也就是变压，主要是降压，一般使用变压器来完成。但是变压器体积较大，成本也较高，如果电路简单，例如声光控制开关，那么加一个变压器就显得大材小用。这个时候用一个电容，就可以解决降压的问题，简化电路，节约成本。基本电路如图1： 图1半波整流 市电经过C1降压后到D2，D2完成半波整流，C2对整流后的脉动直流滤波，D3稳压，输出稳定的直流电压给负载。R1是电源关闭后C1的电荷泄放电阻。D1是为了在市电的负半周给C1提供充放电通路。因为要保证C1在整个交流电周期内都是工作的。

如果将C1后面的电路都看作负载的话，那么相当于C1和一个电阻串联在市电通路里，电容和电阻在交流下都是有阻抗的，串联分压，自然负载上的电压就小了。这样理解也对。但是更准确的理解应该是：C1起到了限流的作用，它决定了电路中的最大电流，当负载一定的情况下，C1也就决定了负载上可以得到的电压，最终起到了降压的作用。 例如：图1中如果负载短路，220V 交流电全部加在C1上，电路中的电流等于C1的充放电电流。 /*69 1C U I U Z U jwC mA jwC ====。 这个电流也就是电路中的最大电流。这里取得都是有效值。 当加上负载后，如果输出直流电压比较低（稳压管决定），则可以近似认为全部电压都加在电容上。由于是半波整流，所以电容C1后面的电路只能得到C1半个周期的充放电电流，也就是有效值的一半，大约34.5mA 左右。由于负载上有电压，所以实际电流要小一点，大约30mA 。当负载需要的电流不超过30mA 时，电路就可以正常工作，电容也就起到了类似变压器的作用——降压。 对于桥式整流，C1后面的电路能得到C1整个周期的充放电电流，大约60mA 。 图2 全波整流

阻容吸收回路

阻容吸收回路通常过电压均具有较高的频率，因此常用电容作为吸收元件，为防止振荡，常加阻尼电阻，构成阻容吸收回路。阻容吸收回路可接在电路的交流侧、直流侧，或并接在晶闸管的阳极与阴极之间。 压敏电阻是以氧化锌为基体的金属氧化物非线性电阻，其结构为两个电极，电极之间填充的粒径为10~50μm的不规则的ZNO微结晶，结晶粒间是厚约1μm的氧化铋粒界层。这个粒界层在正常电压下呈高阻状态，只有很小的漏电流，其值小于100μA。当加上电压时，引起了电子雪崩，粒界层迅速变成低阻抗，电流迅速增加，泄漏了能量，抑制了过电压，从而使晶闸管得到保护。浪涌过后，粒界层又恢复为高阻态。收电路最好选用无感电容，接线应尽量短 由于压敏电阻的通流容量大，残压低，抑制过电压能力强；平时漏电流小，放电后不会有续流，元件的标称电压等级多，便于用户选择；伏安特性是对称的，可用于交、直流或正负浪涌；因此用途较广。。 过电压产生的原因主要是供给的电功率或系统的储能发生了激烈的变化，使得系统来不及转换，或者系统中原来积聚的电磁能量来不及消散而造成的。主要发现为雷击等外来冲击引起的过电压和开关的开闭引起的冲击电压两种类型。 （1）交流电源接通、断开产生的过电压例如，交流开关的开闭、交流侧熔断器的熔断等引起的过电压，这些过电压由于变压器绕组的分布电容、漏抗造成的谐振回路、电容分压等使过电压数值为正常值的2至10多倍。一般地，开闭速度越快过电压越高，在空载情况下断开回路将会有更高的过电压。 （2）直流侧产生的过电压如切断回路的电感较大或者切断时的电流值较大，都会产生比较大的过电压。这种情况常出现于切除负载、正在导通的晶闸管开路或是快速熔断器熔体烧断等原因引起 浪涌电流是指电网中出现的短时间象“浪”一样的高电压引起的大电流。当某些大容量的电气设备接通或断开时间，由于电网中存在电感，将在电网产生“浪涌电压”，从而引发浪涌电流.

实用可靠地阻容降压电路分析

以前在论坛上看到阻容降压电路，很多人都说不稳定，不可靠，比较危险，但是仔细想想声控开关、触摸开关、定时插座等等那么小的东西，如果不采用阻容降压的方式，怎么取电呢？那么多大量实际应用，足以说明阻容降压电路可以设计的稳定可靠。当然如果是电力行业、工业领域等要求比较严格的场合，那就另当别论了。 先转载一下阻容降压电路的原理吧： 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位） I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C =30000*0.000001=0.03A=30mA f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为： I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C =60000*0.000001=0.06A=60mA 一般地，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。 使用这种电路时，需要注意以下事项： 1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！ 2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。 电容降压式电源将交流式电转换为低压直流 电容降压原理

阻容降压电源电路稳压二极管可靠性分析

阻容降压电源电路 稳压二极管可靠性分析 编制：曾招前 审核: 赖建君 审批: 刘晓峰 品质管理部产品评价与测试 二0一二年十月三十一日 发：品质管理部 送：风扇公司品质部油汀吊扇公司品质部研发中心 1、目的：品质管理部产品评价与测试在日常电路板初品评价中，稳压二极管被击穿（浪涌测试）不良占比17%。 为此，产品评价与测试对稳压二级管在电路中的位置和电压、电流波形进行分析和研究，来发现电路存在的缺陷和质量隐患，以达到改善和提升电路板质量的目的。 风扇电路板电源电路大部分采用阻容降压，如图1所示。阻容降压电路在待机状态电路所有电流流过稳压二极管；降压电容在上电、断电和电压波动瞬间会产生尖峰脉冲电流冲击稳压二极管；由于电路与市电隔离性差和电容感性特性，电路对电网中的谐波、脉冲、浪涌等干扰信号抑制能力差甚至起放大的作用，会对电源电路本身、后级电路产生冲击和伤害，尤其是稳压二级管。从以上分析可以看出，整个电源电路中对稳压二极管质量要求较高，产生故障概率也较高。 图1 阻容降压电路图 2、稳压二极管电压、电流测试：以典型风扇FS40-6DR电路板为样板，分别在正常工作、电磁炉干扰、浪涌干 扰三种工况下对稳压二极管电压、电流波形进行测试。

2.1稳压二极管正常工作电压、电流波形： 图2 电压波形图3 电流波形 小结：稳压管接在交流电源端（如图1所示），从图2波形可以看出，稳压管正向反 向轮流导通。电流波形（图3）毛刺较多，意味着电流突变较大。 2.2稳压二极管电磁炉干扰下工作电压、电流波形： 图4电压波形图5 电流波形 小结：电路板在电磁炉干扰下，稳压二极管电压、电流波形受较大，峰值功率约达1.3W，超出其额定功率1W。 2.3稳压二极管浪涌干扰下工作电流波形： 图6 电流波形 小结：电路板在浪涌（1.2/50μs-8/20μs）1000V干扰下，稳压二极管电流瞬间峰值约达到5.88A左右， 大大超出最大允许浪涌电流：0.81A。 2.4结论：电路板在正常工作状态下，稳压二极管参数在正常范围内，但在正反向轮流导通工作状态 下工作，电流突变较大，稳压二极管工作强度较高。在受到电磁炉干扰和浪涌干扰后波形变形严 重，且瞬间峰值电压和功率超出额定值，稳压管存在被击穿的质量风险。 3、改善建议：将稳压二极管移到整流二极管后面，并增加一个整流二极管旁路正半周电流，使得稳 压二极管在直流电的环境下工作，并与市电之间增加了一道屏障，在有干扰信号时可消减峰值脉 冲电压，降低稳压二极管被击穿的风险。改善后电路如图7所示。 图7改善后电路

阻容吸收原理

阻容吸收原理 为防止系统内部瞬间过电压冲击（主要为断路器、接触器开断产生的操作过电压）对重要电气设备的损伤，通行的做法是在靠近断路器或接触器位置安装氧化锌避雷器（MOA）或阻容吸收器进行冲击保护。比较两类产品性能上的优点，氧化锌产品的优点主要在能量吸收能力强，可以用于防雷电等大电流冲击；阻容吸收器的优点主要在于起始工作电压低，可有效吸收小电流冲击对设备的影响。 由于传统避雷器或阻容吸收器是单极式，一端接母排一端接地，虽可以有效吸收相对地过电压，但起不到相间过电压的保护作用。故近年来推广三相组合式过电压吸收器，将上述两类产品做成通过中性点再接地形式，以起到相间保护作用。（见附图） 10年来三相组合式过电压吸收器的推广实践显示，以非线性氧化锌电阻片元件为主的组合式产品整体事故率较低，事故主要在于个别厂家的个别批次产品生产工艺上的失误。严格执行相关标准的产品均能安全使用多年。相反，以薄膜电容元件为主的组合式阻容吸收器事故率较高，原因不明的电容器损坏事故时有发生。因此自2002年以后，主要的组合式阻容吸收器生产厂家均在其产品电容上串联间隙或其它元件将电容器从正常系统中隔离，以防止继续出现电容烧毁事故。对于此类问题，目前通行的解释是：由于电容器为频敏元件，对系统高频谐波敏感性高。一旦系统谐波比较严重，就将使电容频繁处于工作状态，无法有效散发能量，积累导致最终烧毁。这也是后来普遍装设间隙或其它隔离元件的理论依据。 但是，据此理论做出的组合式阻容吸收器，由于存在隔离装置，使小电流区域阻容吸收器较氧化锌型产品的性能优势有所降低；而在大电流区域阻容吸收器较氧化锌型产品又有先天上的不足。那么能不能做出一种既不牺牲性能又保障安全的组合式阻容吸收器？我们对此有全新的认识。 我公司长期生产氧化锌型限压产品和阻容吸收型产品，依据我们的实际经验，认为过去电容烧毁频频的主要原因，并不能完全归罪在谐波超标，而是其它问题。只要克服这个问题，就可以生产出一种无须隔离装置依然可以长期安全使用的组合式阻容吸收产品。使组合式阻容吸收器真正在性能上远远优于氧化锌类产品。 在讨论此之前，需要先明晰氧化锌类组合式产品A、B、C、E四个模块的常规配置方式。按照业内主要生产厂家的企标和今年刚通过审批的机械部部标，通行的配置方式如下： 电压值：相模块+地模块=普通MOA 其中相模块稍高于地模块，或在相模块中装设间隙。 通流值：组合式各模块均高于普通MOA 也就是说，在氧化锌电阻片的配置数量上，任意相模块+地模块=普通MOA；在氧化锌电阻片的能量吸收能力上，组合式产品优于普通MOA。 这里存在一个技术上的争议。普通MOA一端接母线，一端接地线，系统电压正常时其承受电压为相电压。组合式产品的这种配置，表面上看是假设相模块+地模块串联后一起承受相电压。然而事实上绝非如此简单。因为A、B、C三个相模块下部连为一体，相当于电阻星型连接。在系统电压稳定时，O点为标准的中性点，电位应为零（见附图）。我们刚才假设的相+地串联共同承受相电压的情况并不成立。实际的情况是系统正常时，零电位点在地模块的上端而非下端。相模块需要单独承受持续的相电压。我们知道，氧化锌电阻片两端承受

电容降压电路计算方法(完整版)

电容降压电路计算方法 从网上看到很多人在寻求电容降压电路的计算方法。实际上用电路仿真软件一下子就可以推理出电容降压电路的计算方法。以下面的为例，说一下怎么计算电容降压电路。 例：在上图中已知电源v1的电压为220v频率为50HZ，求OUT端输出电压为17V，电流I为2mA时，降压电容C1的值为多少？ 【解题猜想】从电路图中可以看出好像是一个电容和电阻串联的电容，先试试用电源电压V1减去17V得到电容两端的电压，得到电容两端的电压后除以电流，然后再根据电容的容抗计算方法得出电容的容量。 仿真波形如下：猜想正确。 实际实验：一通电，电阻就冒烟了，可见这个电路不实用。

试一试改进的电路，图中的电路多加了电阻R2 电路的计算方法：只不过是多了个并联电阻，10150是电容C1和R2的并联总阻值。再按照并联电路的原理就可以得出电容的容量（这里省略，如不懂，请到振德小学进修两年）。得到的仿真结果也和猜想的结果一样。实际实验：电压不稳定。电阻不会再冒烟，再进行电路改进。结果如下： 通过不断的改变C1，R1的值，得到OUT端的电压等于稳压管的稳压值。电流取值于R1的值（通过实验得到）。实际实验时，此电路较以前的电路安全稳定。当然由于输出的电压等于稳压二极管的稳压值，所以此电路还可以用来测量未知稳压管的稳压值。 下面的电路最好不要用。

电容降压式电源原理及电路 技术分类：电源技术 | 2006-10-08 来源：《中国制作》 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1在市电的负半周时给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时，可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，这是因为此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁. 2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。

可控硅并联阻容吸收电路的选型与计算(修正)

可控硅并联阻容吸收电路的选型与计算 为什么要在晶闸管两端并联阻容网络 一、在实际晶闸管电路中，常在其两端并联RC串联网络，该网络常称为RC阻容吸收电路。 我们知道，晶闸管有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dlv/dlt。它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。 在晶闸管处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0。当晶闸管阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。如果晶闸管在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。因此，对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定的限制。 为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。同时，避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。 由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。 二、整流晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择 电容的选择 C=(2.5-5)×10的负8次方×If If=0.367Id Id-直流电流值 如果整流侧采用500A的晶闸管(可控硅) 可以计算C=(2.5-5)×10的负8次方×500=1.25-2.5mF 选用2.5mF，1kv 的电容器 电阻的选择： R=((2-4) ×535)/If=2.14-8.56 选择10欧 PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)2 Pfv=2u(1.5-2.0) u=三相电压的有效值 阻容吸收回路在实际应用中，RC的时间常数一般情况下取1~10毫秒。 小功率负载通常取2毫秒左右，R=220欧姆1W，C=0.01微法400~630V。

电容降压式电源原理及电路

电容降压式电源原理及电路 电容降压式电源 将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理 电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，D2为半波整流二极

管，D1在市电的负半周时给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时，可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，这是因为此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。 二、器件选择 1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。 2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。 3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为： Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K 流过电容器C1的充电电流（Ic）为： Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C的容量单位是μF，Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电。 请看： 电容降压式电源电路的计算与元件选择 电容降压式电源电路又称恒流电源电路，由于省去了笨重的交流电源变压器，体

IGBT无损缓冲吸收电路设计

IGBT无损缓冲吸收电路设计 1 IGBT无损吸收网络 工作在硬开关方式下的IGBT，若不断地提高其工作频率会引起以下问题。 1）开关损耗大。开通时，开关器件的电流上升和电压下降同时进行；关断时，电压上升 和电流下降同时进行。电压、电流波形的交叠产生了开关损耗，该损耗随开关频率的提高 而急速增加。 2）感性关断电压尖峰大。当器件关断时，电路中的感性元件感应出尖峰电压。开关频率 愈高，关断愈快，该感应电压愈高。此电压加在开关器件两端，易造成IGBT模块击穿。3）容性开通电流尖峰大。当开关器件在很高的电压下开通时，储存在开关器件结电容中 的能量将以电流形式全部耗散在该器件内。频率愈高，开通电流尖峰愈大，从而会引起IGBT器件过热损坏。另外，二极管由导通变为截止时存在着反向恢复期，开关管在此期间的开通动作易产生很大的冲击电流。频率愈高，该冲击电流愈大，对器件的安全运行造成 危害。 4）电磁干扰严重。随着频率提高，电路中的di/dt和du/dt增大，从而使电磁干扰增大，影响变换器和周围电子设备的工作。 上述问题严重妨碍了开关器件工作频率的提高，降低变换器的效率，并危及开关器件的安 全可靠工作。近年来开展的软开关技术研究为克服上述缺陷提供了一条有效途径。软开关 工方式与硬开关工作方式不同，理想的零电流软关断过程是电流先降到零，电压再缓慢上 升到断态值，所以关断损耗近似为零。由于器件关断前电流已下降到零，解决了感性关断 问题。理想的零电压软开通过程是电压先降到零后，电流再缓慢上升到通态值，所以开通 损耗近似为零，器件结电容上的电压亦为零，解决了容性开通问题。同时，开通时二极管 反向恢复过程已经结束，因此二极管反向恢复问题亦不存往。di/dt和du/dt的降低使得EMI问题得以解决。 软开关技术实际上是利用电容与电感缓冲吸收原理，使开关器件中电流（或电压）按正弦 或准正弦规律变化。当电流过零时，使器件关断；当电压过零时，使器件开通-实现开关损耗为零。 软开关技术在改善功率开关器件工作状态方面效果明显，使电力变换器的高频化成为可能，提高了功率器件工作的可靠性和安全性，实现了开关器件的软开关，使开关器件的电压、 电流应力减小，在减小电力变换器的体积、重量以及降低电磁干扰方面效果明显。 1．缓冲吸收原理 缓冲电路（阻容吸收电路）主要用于抑制模块内部的IGBT单元的过电压和du/dt或者过 电流和di/dt，同时减小IGRT的开关损耗。由于缓冲电路所需的电阻、电容的功率、体积都较大，所以在IGBT模块内部并没有专门集成这部分电路，因此，在实际的系统中设有 缓冲电路，通过电容可把过电压的电磁能量变成静电能量储存起来，电阻可防止电容与电

简易阻容降压电源电路的工作原理与设计应用

阻容降压原理及电路 最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。 一、电路原理图 基本电路如图1，C1为降压电容器，VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路，VD2为半波整流二极管，VD3为稳压二极管，R1为断电后C1的泄流电阻。 在实际应用中也可以采用图2所示电路图。如果需要向负载提供较大的电流，可采用桥式整流电路如图3所示。 一般整流后未经过稳压的直流电压会高于30伏，并且会因负载电流的变化发生比较大的波动，这主要是因为这种电源内阻很大，所以这种电路并不适合大电流供电的场合。 二、器件选择 1.电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁. 2.为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。

3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。 三、设计举例 图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为: Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K 流过电容器C1的充电电流（Ic）为： Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。 通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C 的容量单位是μF，Io的单位是A。 电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电 阻容降压原理和计算公式 这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏，取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。采用半波整流时，每微法电容可得到电流（平均值）为：（国际标准单位） I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C =30000*0.000001=0.03A=30mA f为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏 V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆. 如果采用全波整流可得到双倍的电流（平均值）为： I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C =60000*0.000001=0.06A=60mA 一般地，此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。 使用这种电路时，需要注意以下事项： 1、未和220V交流高压隔离，请注意安全，严防触电！ 2、限流电容须接于火线，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗，严禁齐纳管断开运行。