完善资料让更多小伙伴认识你，还能领取20积分哦，立即完善>
标签 > 降压电路
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。
当电流通过用电设备后（电阻），其设备两端产生的电位差（电势差）称其为电压降。
电流通过导体（或用电器）的时候，会受到一定的阻力，但在电压的作用下，电流能够克服这种阻力顺利通过导体（或用电器），但遗憾的是，流过串联电阻（或用电器）后，电位（电势）再也没有以前那么高了，它的电位（电势）下降了。而且电阻越大，它两端电位（电势）的变化就越大。
所以，把电流流过电阻（或用电器）时，在电阻（或用电器）两端产生的电势降低的多少，叫做“电压降”。
当电流通过用电设备后（电阻），其设备两端产生的电位差（电势差）称其为电压降。
电流通过导体（或用电器）的时候，会受到一定的阻力，但在电压的作用下，电流能够克服这种阻力顺利通过导体（或用电器），但遗憾的是，流过串联电阻（或用电器）后，电位（电势）再也没有以前那么高了，它的电位（电势）下降了。而且电阻越大，它两端电位（电势）的变化就越大。
所以，把电流流过电阻（或用电器）时，在电阻（或用电器）两端产生的电势降低的多少，叫做“电压降”。
几个实用电路阻容降压原理
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。
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条件，因为不安全。
4 电容降压不适合动态负载条件。
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。而且要满足恒定负载的条件。
电路一，
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
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。
电路二，
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，可以画出图的交流等效电路。同时满足了XC1》R的条件，所以可以画出电压向量由于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。
电路三，
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。
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*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=14.5 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。
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。
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
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。
降压型DC-DC电路的工作原理
降压电路是BUCK电路，开关S闭合的时候，VD二极管承受负压关断，电感充电，电流正向流动，电流值呈现指数上升趋势。开关S断开的时候，VD二极管起续流作用，电感开始放电，电流逐渐下降，通过负载和二极管回到电感另外一端，短暂供电。这样电压就能降低。实际使用的时候，S开关是通过MOSFE或者IGBT实现的，输出电压等于输入电压乘以PWM波的占空比。
图1 降压变换器原理图
开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同，可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理，Buck电路如图1所示。图中功率MOSFET为开关调整元件，它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时，二极管VD可保持输出电流连续，所以通常称为续流二极管。控制电路输出信号使开关管VT导通时，滤波电感L中的电流逐渐增加，因此贮能也逐渐增大，电容器C开始充电。忽略MOSFET的导通压降，MOSFET源极电压应为Uin。
基于TL494单端降压DC-DC转换器的设计，采用电流连续模式（CCM）工作。开关电源工作在CCM时，一个周期内，开关管导通时间为DT，Ii的上升量为［（Uin-Uo）*DT］/L;开关关断时间为（1-D）T，则Ii的下降量为［Uo*（1-D）T］/L。在稳定状态下，由上表面非隔离型电路推导的两个工作原理得IL在每个周期的末尾和开始必须相等，因此：
于是占空比D与Uin、Uo的关系如下：
CMM降压型开关电源的主要波形。负载电流Io的关系可按每个周期下，IL向负载传送的电荷与Io在同时间下得到的电荷相等。
DC/DC转换器电路的各种特性（效率、纹波、负载瞬态响应等）可根据外设元件的变更而变更，尽量在各种制约条件下，设计出最接近要求规格的DC/DC转换器电路。
1、DC/DC转换的基本工作原理
最基本的基本型DC/DC转换器电路为升压和降压电路。
1）、升压电路
FET为ON时的电路图
在FET为ON的时间里在L积蓄电流能。虚线表示的电流路径虽是微小的漏电流，但会使轻负载的效率变差。
FET为OFF时的电路图
在FET为OFF时，L要保持OFF前的电流值，相当于在输入回路增加了一个“电源”。由于线圈的左端被强制性固定于VIN，因此输出VOUT的电压要大于VIN，即升压电路原理。
由此，FET的ON时间越长（FET的触发占空比D越大），L里积蓄的电流能越大，越能获得电源功率，于是升压就越高。但是，FET的ON时间太长的话，给输出侧供电的时间就极为短暂，FET为ON时的损失也就增大，变换效率变差。因此，通常要限制占空比的最大值，不超过适宜的占空比D。
2）、降压电路
FET为ON时的电路图
在FET为ON的时间里，L积蓄电流能的同时为输出供电。虚线表示的电流路径虽是微小的漏电流，但会使轻负载的效率变差。
FET为OFF时的电路图
在FET为OFF时，L要保持OFF前的电流值，使SBD为ON。此时，由于线圈的左端被强制性地降到0V以下，VOUT的电压下降，即降压电路原理。
由此，FET的ON时间长L里积蓄的电流能越大，越能获得大功率电源，降压的幅度越小。
降压时，由于FET为ON时也要给输出供电，所以不需要限制占空比的最大值。
2、DC/DC转换电路的设计要点
（1）稳定工作（=不会因异常振动等误动作、烧损、过电压而损坏）
（2）效率大
（3）输出纹波小
（4）负载瞬态响应好
这些设计指标可通过变更DC/DC转换器IC和外设元件得到某种程度的改善。
3、开关频率的选择
DC/DC转换器IC具备固有的开关频率，频率的不同会对各种特性产生影响。
鞍山核心电子技术有限公司官网介绍您是不是更加了解了呢？如有其它问题可来电咨询0412-8881922或在线咨询QQ：1427218150。
鞍山核心电子技术有限公司（www.aticn.com）主要产品有： TEC（半导体制冷器）温度控制器、激光驱动器、激光控制器、LED 控制器、LED电源及贴片元件盒等多类别十余个品种。控制器产品实现了体积小，模块化，高效率，低噪声等功能特色。
阻容降压电路是利用电容对交流电的容抗来限制电路的最大电流，而负载的电压则是由负载本身的电阻和电容容抗串联分压决定。 下图是一个十元的充电手电电路图，为阻...
buck-boost-升压降压电路 在开关电源电路中，buck 降压和 boost 的升压都是常用的基本电路。不过它们的功能单一，一个电路只能达到一个目...
卷发器电夹板拆解,发现一种极低成本的220V转5V电路——阻容降压电路
周末趁女朋友外出，把她卷发器电夹板拿出来拆拆，看看有啥元器件。卷发器是近年来美发工具技术进步的产物，它结合了传统卷发器的功能与现代智能技术，旨在为用户提...
手把手教你计算成本最低的AC转DC电源电路：阻容降压电路之电阻降压电路（完结篇）
方案简单且成本低，通过使用电容来降压，从而将交流电压输入转换为低压直流电源，而且无需变压器。但是这种方法也有一些缺点，如负载电流的限制，安全问题等。这种...
手把手教你计算成本最低的AC转DC电源电路：阻容降压电路之电容降压
与消耗有功功率的电阻降压器不同，电容降压电路中的大部分功率是无功功率。因此，使用电容降压器远比使用电阻降压器效率更高。电容降压电路也有许多缺点，比如该电...
本文介绍将五伏直流电源转换为三伏直流电源的方法。 一、电压转换原理 1.1 电压转换的基本概念 电压转换是指将一种电压值转换为另一种电压值的过程。在电子...
这从要BUCK的分类说起了，BUCK分为非同步BUCK和同步BUCK两种，下图中使用二极管D1的是非同步BUCK，如果把二极管换为开关管，那么就是同步B...
阻容降压电路，也称为RC阻容降压模块，是一种简单且广泛应用的电源电路设计方式，用于将较高的交流电压降至较低的直流电压以供电子设备使用。这种电路通常由电阻...
Buck电路作为一种常见的降压电路，其拓扑结构十分重要。本文将详细介绍Buck电路的拓扑结构，并深入讨论了Buck电路的临界条件。 Buck电路的基本原...
Buck电路是一种常用的降压电路，但在使用过程中可能会遇到一些故障。以下是一些常见的Buck电路故障及其解决方案： 一、输出电压异常或电路无法工作 故障...
Buck电路设计注意事项 Buck电路，又称降压电路，是一种将较高输入电压转换为较低输出电压的直流-直流（DC-DC）转换电路。在设计Buck电路时，需...
电源纹波是电源设计中常见的考量参数，也是电力工程师常见的测试项目。本文将讨论电源纹波的产生以及测试。注意，文中提到的“电源纹波”特指直流电源输出中的交流...
我是“余生死磕电源，致力于成为电源大师”的“电源先生”。 嗨，硬件攻城狮或电源工程师同行们，我想写本专门解析BUCK电源电路的书籍，以下是“前言”内容的...
PC8250是一个同步降压转换器输出电流至8A。它的设计允许操作电源电压范围从9V到42V。外部关闭功能可以通过逻辑电平来控制COMP/EN引脚下降，然...
如何降低芯片上电时的峰值电流呢？ 降低芯片上电时的峰值电流是提高芯片可靠性和效率的关键问题之一。在本文中，我将详细介绍一些降低芯片上电时峰值电流的有效方...
BUCK电路输入纹波电压有哪些组成部分？输入纹波电压的最大值是多少？
BUCK电路输入纹波电压有哪些组成部分？输入纹波电压的最大值是多少？ BUCK电路是一种常见的降压电路，其输入端的纹波电压是电路性能和稳定性的重要指标之...
普通的MPB盒装电容能不能用于阻容降压电路中？ 首先，需要明确什么是阻容降压电路。阻容降压电路是一种通过电容和电阻协同工作实现降低电压的电路。它具有简单...
2023-09-14 标签：降压电路 699 0
dcdc降压电路工作原理 DCDC降压电路是一种电源管理电路，其主要功能是将高电压转换成低电压的同时保持电流稳定。这种降压电路有许多应用，如手机充电器...
AH8621是一款高性能的降压芯片，适用于各种电子设备和系统中的电压转换应用。其宽输入电压范围、高效率转换、负载能力和稳定性、以及全面的保护功能，使得A...
换一批
编辑推荐厂商产品技术软件/工具OS/语言教程专题
| 电机控制 | DSP | 氮化镓 | 功率放大器 | ChatGPT | 自动驾驶 | TI | 瑞萨电子 |
| BLDC | PLC | 碳化硅 | 二极管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
| 无刷电机 | FOC | IGBT | 逆变器 | 文心一言 | 5G | 英飞凌 | 罗姆 |
| 直流电机 | PID | MOSFET | 传感器 | 人工智能 | 物联网 | NXP | 赛灵思 |
| 步进电机 | SPWM | 充电桩 | IPM | 机器视觉 | 无人机 | 三菱电机 | ST |
| 伺服电机 | SVPWM | 光伏发电 | UPS | AR | 智能电网 | 国民技术 | Microchip |
| 开关电源 | 步进电机 | 无线充电 | LabVIEW | EMC | PLC | OLED | 单片机 |
| 5G | m2m | DSP | MCU | ASIC | CPU | ROM | DRAM |
| NB-IoT | LoRa | Zigbee | NFC | 蓝牙 | RFID | Wi-Fi | SIGFOX |
| Type-C | USB | 以太网 | 仿真器 | RISC | RAM | 寄存器 | GPU |
| 语音识别 | 万用表 | CPLD | 耦合 | 电路仿真 | 电容滤波 | 保护电路 | 看门狗 |
| CAN | CSI | DSI | DVI | Ethernet | HDMI | I2C | RS-485 |
| SDI | nas | DMA | HomeKit | 阈值电压 | UART | 机器学习 | TensorFlow |
| Arduino | BeagleBone | 树莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
| 示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
| OrCAD | Cadence | AutoCAD | 华秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
| C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
| Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
| DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |
关注我们的微信
下载发烧友APP
电子发烧友观察
版权所有 © 湖南华秋数字科技有限公司
长沙市望城经济技术开发区航空路6号手机智能终端产业园2号厂房3层（0731-88081133）
电子发烧友 （电路图） 湘公网安备43011202000918
工商网监
湘ICP备2023018690号-1
