LED阻容降压电路的设计原理

本文主要是关于LED阻容降压的相关介绍，并着重对LED阻容降压电路的设计原理进行了详尽的阐述。

阻容降压

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。

采用电容降压时应注意以下几点：

1. 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率。

2. 限流电容必须采用无极性电容，绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。

3. 电容降压不能用于大功率负载，因为不安全。

4. 电容降压不适合动态负载。

5. 同样，电容降压不适合容性和感性负载。

6. 当需要直流工作时，尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流， 因为全波整流产生浮置的地，并在零线和火线之间产生高压，造成人体触电伤害。而且要满足恒定负载的条件。

容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，VD2为半波整流二极管，VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路，VD3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。

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。

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=14.5I，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。

LED阻容降压电路的设计原理

阻容降压电路以其低成本/设计简单/体积小的优点，广泛应用于LED灯，小家电，电表，智能控制等领域， 阻容降压是利用电容的容抗来限制电流，从而达到降压的目的，电流计算公式=2*3.14*f*C*U，一般这种设计只适合于小功率和小电流的负载（建议《100mA）。

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。使用这种电路时，需要注意以下事项（如有问题请加QQ396873378）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降压电路设计注意事项：因普通滤波电容如有容量衰减，电子设备还可以工作，但阻容降压电容如有容量下降，将会出现供应电流下降，导致设备出现故障，故对阻容降压电容的寿命要求很高，特别是连续性使用的机种，现在很多使用这种电容降压设计的厂家出现批量性故障，所以选择电容方面一定要慎重产品电。

LED阻容降压电路设计过程

照明用电节能最好的方法是使用LED节能灯，LED节能灯不但节能，而且有寿命长等优点，深受人们欢迎！至此我们为大家介绍LED节能灯制作过程，希望大家可以在制作的同时，也节约点能源，少付点电费。

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

安装完成后的效果

下面效果图

结语

关于LED阻容降压的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。

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