將交流市電轉換為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當受體積和成本等因素的限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。

采用電容降壓時應注意以下幾點：

1、根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容，而不是依據負載的電壓和功率。

2、限流電容必須采用無極性電容，絕對不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在 400V 以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。

3、電容降壓不能用于大功率條件，因為不安全。

4、電容降壓不適合動態負載條件。

5、同樣，電容降壓不適合容性和感性負載。

6、當需要直流工作時，盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流，而且要滿足恒定負載的條件。

電路一

這一類的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通常可在幾伏到三幾十伏，取決于所使用的齊納穩壓管。所能提供的電流大小正比于限流電容容量。采用半波整流時，每微法電容可得到電流(平均值)為：(國際標準單位)

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雙倍的電流(平均值)為：

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，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因為浮地，穩定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。

使用這種電路時，需要注意以下事項：

1、未和 220V 交流高壓隔離，請注意安全，嚴防觸電!

2、限流電容須接于火線，耐壓要足夠大(大于 400V)，并加串防浪涌沖擊兼保險電阻和并放電電阻。

3、注意齊納管功耗，嚴禁齊納管斷開運行。

電路二

最簡單的電容降壓直流供電電路及其等效電路如圖 1，C1 為降壓電容，一般為 0.33~3.3uF。假設 C1=2uF，其容抗 XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由于整流管的導通電阻只有幾歐姆，穩壓管 VS 的動態電阻為 10 歐姆左右，限流電阻 R1 及負載電阻 RL 一般為 100~200，而濾波電容一般為 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電阻，可以畫出圖的交流等效電路。同時滿足了 XC1>R 的條件,所以可以畫出電壓向量由于 R 甚小于 XC1，R 上的壓降 VR 也遠小于 C1 上的壓降，所以 VC1 與電源電壓 V 近似相等，即 VC1=V。根據電工原理可知：整流后的直流電流平均值 Id,與交流電平均值 I 的關系為 Id=V/XC1。若 C1 以 uF 為單位，則 Id 為毫安單位，對于 22V，50 赫茲交流電來說，可得到 Id=0.62C1。

由此可以得出以下兩個結論：(1)在使用電源變壓器作整流電源時，當電路中各項參數確定以后，輸出電壓是恒定的，而輸出電流 Id 則隨負載增減而變化;(2)使用電容降壓作整流電路時，由于 Id=0.62C1,可以看出，Id 與 C1 成正比，即 C1 確定以后，輸出電流 Id 是恒定的，而輸出直流電壓卻隨負載電阻 RL 大小不同在一定范圍內變化。RL 越小輸出電壓越低，RL 越大輸出電壓也越高。C1 取值大小應根據負載電流來選擇，比如負載電路需要 9V 工作電壓，負載平均電流為 75 毫安，由于 Id=0.62C1，可以算得 C1=1.2uF。考慮到穩壓管 VD5 的的損耗，C1 可以取 1.5uF，此時電源實際提供的電流為 Id=93 毫安。

穩壓管的穩壓值應等于負載電路的工作電壓，其穩定電流的選擇也非常重要。由于電容降壓電源提供的的是恒定電流，近似為恒流源，因此一般不怕負載短路，但是當負載完全開路時，R1 及 VD5 回路中將通過全部的 93 毫安電流，所以 VD5 的最大穩定電流應該取 100 毫安為宜。由于 RL 與 VD5 并聯，在保證 RL 取用 75 毫安工作電流的同時，尚有 18 毫安電流通過 VD5，所以其最小穩定電流不得大于 18 毫安，否則將失去穩壓作用。

限流電阻取值不能太大，否則會增加電能損耗，同時也會增加 C2 的耐壓要求。如果是 R1=100 歐姆，R1 上的壓降為 9.3V,則損耗為 0.86 瓦,可以取 100 歐姆 1 瓦的電阻。

濾波電容一般取 100 微法到 1000 微法,但要注意其耐亞的選擇 . 前已述及,負載電壓為 9V,R1 上的壓降為 9.3V,總降壓為 18.3V,考慮到留有一定的余量,因此 C2 耐壓取 25V 以上為好。

電路三

如圖 -1，C1 為降壓電容器，D2 為半波整流二極管，D1 在市電的負半周時給 C1 提供放電

回路，D3 是穩壓二極管 R1 為關斷電源后 C1 的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖 -2 的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時，可采用圖 -3 所示的橋式整流電路。整流后未經穩壓的直流電壓一般會高于 30 伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。

器件選擇

1、電路設計時，應先測定負載電流的準確值，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。因為通過降壓電容 C1 向負載提供的電流 Io，實際上是流過 C1 的充放電電流 Ic。C1 容量越大，容抗 Xc 越小，則流經 C1 的充、放電電流越大。當負載電流 Io 小于 C1 的充放電電流時，多余的電流就會流過穩壓管，若穩壓管的最大允許電流 Idmax 小于 Ic-Io 時易造成穩壓管燒毀。

2、為保證 C1 可工作，其耐壓選擇應大于兩倍的電源電壓。

3、泄放電阻 R1 的選擇必須保證在要求的時間內泄放掉 C1 上的電荷。

電容降壓式電源是一種非隔離電源，在應用上要特別注意隔離，防止觸電。

整流后未經穩壓的直流電壓一般會高于 30 伏，并且會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。

電容降壓式電源是一種非隔離電源，在應用上要特別注意隔離，防止觸電。

電容降壓的工作原理并不復雜。他的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。例如,在 50Hz 的工頻條件下，一個 1uF 的電容所產生的容抗約為 3180 歐姆。當 220V 的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為 70mA。雖然流過電容的電流有 70mA，但在電容器上并不產生功耗,應為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。根據這個特點，我們如果在一個 1uF 的電容器上再串聯一個阻性元件,，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。例如，我們將一個 110V/8W 的燈泡與一個 1uF 的電容串聯，在接到 220V/50Hz 的交流電壓上，燈泡被點亮，發出正常的亮度而不會被燒毀。因為 110V/8W 的燈泡所需的電流為 8W/110V=72mA，它與 1uF 電容所產生的限流特性相吻合。同理，我們也可以將 5W/65V 的燈泡與 1uF 電容串聯接到 220V/50Hz 的交流電上，燈泡同樣會被點亮，而不會被燒毀。因為 5W/65V 的燈泡的工作電流也約為 70mA。因此，電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。
烜芯微專業制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等20年，工廠直銷省20%，4000家電路電器生產企業選用，專業的工程師幫您穩定好每一批產品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點擊右邊的工程師,或者點擊銷售經理給您精準的報價以及產品介紹