Un análisis integral del circuito de reducción de capacitancia de resistencia y su aplicación

Un concepto básico de resistencia capacitancia tensión reduction1. ¿Qué es la despresurización de la capacitancia de resistencia? El paso hacia abajo de la capacitancia de resistencia es un circuito que limita la corriente de trabajo máxima mediante el uso de la reactancia capacitiva generada por el condensador bajo la señal de CA de una cierta frecuencia.

En realidad, el condensador juega un papel en la limitación de la corriente y la distribución dinámica del voltaje entre el condensador y la carga.2. ¿En qué partes consiste el circuito de reducción de capacitancia de resistencia? El circuito de reducción de capacitancia de resistencia se compone de módulo de reducción, módulo rectificador, módulo estabilizador de voltaje y módulo de filtro.

3. La diferencia entre esta fuente de alimentación y la fuente de alimentación del transformador lineal: Elementos básicos de diseño de resistencia de reducción de tensión de capacitancia Durante el diseño del circuito, se determinará primero la corriente de trabajo máxima de la carga, y el valor de capacitancia se calculará a través de este valor de corriente, a fin de seleccionar la capacitancia adecuada. La fuente de alimentación de reducción de capacitancia de resistencia selecciona la capacitancia a través de la corriente de carga; La fuente de alimentación del transformador lineal se selecciona mediante el voltaje de carga y la potencia.

Cálculo de la resistencia capacitancia de paso hacia abajo actualEl circuito de reducción de capacitancia de resistencia puede ser equivalente a un condensador de reducción C1 y una resistencia de carga R1, que están conectados en serie para dividir el voltaje. La reactancia capacitiva del condensador C1 es ZC = - J / WC = - J / 2 FC

The impedancia de resistencia R1 es Zr = RThe total impedancia equivalente es Z = ZC Zr = - J / 2 FC RSo I = u / z = u / (ZC Zr) = u/(J/2 FC R)

Debido a que la fuente de alimentación de reducción de capacitancia de resistencia solo es aplicable a circuitos de corriente pequeños, el rango de valor de capacitancia seleccionado es generalmente de 0,33 uf a 2,5 uf, por lo que ZC es de-1592j a-9651j. La impedancia de carga equivalente Zr es de aproximadamente 200, que obviamente tiene | ZC | >> | Zr | Al mismo tiempo, la caída de voltaje del voltaje de la fuente de alimentación de entrada en la carga es mucho menor que la caída de voltaje del condensador, por lo que hay: Z ZC, diagrama vectorial El ángulo es cercano a 90. Thus:I = U/Z = U/Zc = U/(-j/2fC)

= 220*2 * f * C * j = 220*2*50 * C * j = j69000C

I = | I | 90, valor efectivo actual I1 = | I | = 69000c. Cuando se adopta la rectificación de media onda, I1 = 0,5 | i | = 34500c. Ejemplo de diseño Condiciones conocidas: corriente de trabajo de carga 15mA, voltaje de trabajo 5V. ¿Encuentra la capacitancia de reducción?

Se adopta el modo de rectificación de media onda. Según la fórmula de cálculo I1 = 0,5 | i | = 34500c, C = 0,43 uf. Por lo tanto, aquí se selecciona un condensador de 0,47 uf. A su vez, se puede verificar que la corriente suministrada I1 = 34500c = 16.2ma, y el exceso de corriente fluye a través del tubo estabilizador de voltaje. Ventajas de reducción de voltaje de capacitancia de resistencia: Pequeño volumen; Bajo costo.

Desventajas de la reducción del voltaje de la capacitancia de la resistencia: fuente de alimentación no aislada, insegura; No se puede utilizar para la carga de alta potencia;

No apto para cargas capacitivas e inductivas; No apto para cargas dinámicas. 2 Principio básico de reducción de voltaje de capacitancia de resistencia

1. Principio de carga y descarga de condensadores Un condensador es un dispositivo pasivo que almacena energía en forma de campo eléctrico. La esencia del proceso de carga y descarga del condensador es el proceso de dos placas paralelas conductoras que adquieren y liberan electrones. Carga del condensador:

Cuando la intensidad del campo eléctrico E en el condensador es menor que la tensión de fuente de alimentación externa u en ambos extremos del condensador, el condensador comienza a cargarse. En este momento, el electrodo positivo del condensador sigue perdiendo electrones, el electrodo negativo sigue obteniendo electrones, y el campo eléctrico interno E sigue aumentando hasta que sea igual al voltaje externo u, Y la carga termina. descarga del condensador: cuando la intensidad del campo eléctrico E en el condensador es mayor que la tensión de alimentación externa u en ambos extremos del condensador, el condensador comienza a descargarse. En este momento, el electrodo positivo del condensador sigue obteniendo electrones, el electrodo negativo sigue perdiendo electrones y el campo eléctrico interno E sigue debilitándose hasta que es igual al voltaje externo u y la descarga termina.

Proceso de carga y descarga de CC del capacitorSegún se muestra en el proceso de carga anterior, calcule el tiempo cuando el voltaje C1 alcanza 1 V: porque V0 = 0V, VT = 1 V, V1 = 5V, r = 10K, C = 0,1 uF, t = 10000*0,1*0,000001 * ln (5 / 4) = 223us

Proceso de carga y descarga de CA del capacitorLa carga y descarga de CC del condensador se completa a la vez, mientras que la carga y descarga de CA es un proceso repetido. Circuito rectificador de onda completa

Circuito rectificador de media onda Función y selección de componentes F1: fusible, con función de protección de sobrecorriente, se selecciona el modelo 400ma250v.

Rv1: varistor, protección contra sobretensiones, generalmente modelo 10d471k. C1: condensador de reducción, que utiliza una gran reactancia capacitiva para limitar la corriente total del circuito. El condensador de poliéster (CL21), el condensador de polipropileno (CBB21) y el condensador de regulación de seguridad (x2) se utilizan comúnmente, el valor de capacitancia depende de la demanda de carga. Cuanto mayor es la capacitancia, más inseguro es el circuito. Al diseñar este circuito, si la capacidad excede 2,5 uf bajo la fuente de alimentación 220VAC y 4uf bajo la fuente de alimentación 110VAC, debe renunciar a la capacitancia de resistencia y considerar otros circuitos. Aquí, se selecciona un condensador de seguridad de 0,56 uf (x2) para proporcionar una corriente de 19ma.

R2: resistencia de descarga, que proporciona un circuito de descarga para el condensador C1 después de una falla de energía, para evitar que la superposición del voltaje residual en el condensador C1 y el voltaje de la red formen un impacto de alto voltaje en los dispositivos posteriores cuando el enchufe de alimentación está enchufado y fuera rápidamente o el enchufe está en mal contacto, Y evitar lesiones personales causadas por el contacto con el cuerpo humano después de desconectar el enchufe de alimentación. Generalmente, el tiempo para la atenuación del voltaje C1 al 37% después del corte de energía será inferior a 1s, porque t = RC * LN[ (v0-v1) / (vt-v1)], por lo que t = RC, r = t / C, R

R1: resistencia limitante de corriente, que se utiliza principalmente para evitar que el diodo rectificador se dañe por el impacto de alto voltaje generado durante el primer encendido y cuando el enchufe se conecta o se desconecta rápidamente o el enchufe está en contacto deficiente. Si el condensador C2 solo toca la cresta de onda durante el primer encendido, estará en un estado de cortocircuito en el momento de encendido (respuesta de estado cero de primer orden) En este momento, la fuente de alimentación de CA se aplica directamente a R1 y al tubo rectificador, Y hay voltaje de CC instantáneo 220VAC * 1.414 = 311vdc en R1. Si la carga C1 no se descarga durante el encendido, este voltaje puede ser mayor. Por lo tanto, R1 debe seleccionar una resistencia con fuerte resistencia al impulso de corriente y resistencia a alto voltaje. La resistencia R1 no debe ser demasiado pequeña o demasiado grande. Si la resistencia es demasiado pequeña, la corriente de impulso es grande y la resistencia es demasiado grande, el consumo de energía de todo el circuito aumentará. Diodo rectificador La corriente máxima de la serie 1n400x es generalmente grande. Por ejemplo, la corriente máxima de la serie 1n400x es 50a, por lo que la resistencia R1 está generalmente entre 10-50.

DZ1: diodo Zener, 1n4733 está seleccionado, y el voltaje regulado VZ es 5,1 V. La corriente máxima regulada iz de DZ1 debe ser mayor que la corriente máxima de carga y descarga del condensador C1.R5: filtrado RC con condensadores E1 y C2 para reducir la ondulación. D1: diodo rectificador, utilizado para la rectificación de media onda, 1N4007.

D2: diodo rectificador, rectificador de media onda, 1N4007.E1: condensador electrolítico, que filtra el voltaje después de la estabilización del voltaje y proporciona energía eléctrica para la carga en el medio ciclo de apagado. Antes de que llegue el segundo medio ciclo de la fuente de alimentación, E1 debe asegurarse de que el voltaje proporcionado para la carga no se pueda atenuar demasiado. Aquí, se selecciona el modelo 1000uf25v. T = RC * ln [(v0-v1) / (vt-v1)] = 10ms, por lo que el voltaje atenuado Vt = 4,8 V.C2: condensador de chip, función de filtrado, 0,1 uF.

R6: resistencia de descarga, que proporciona un circuito de descarga para E1 después de una falla de energía, generalmente 5 10K.R7: carga equivalente. Imágenes de los componentes principales

Fusidor primario Auto recuperación fuseVaristor

Condensador de película de poliéster metalizado (CL21) Condensador de seguridad de polipropileno metalizado (CBB21)X2 (CBB62 / MKP)

3 Aplicación de reducción de voltaje de capacitancia de resistencia Debido a su pequeño tamaño y bajo costo, la reducción de voltaje de capacitancia de resistencia es adecuada para cargas de baja potencia y baja corriente. Las aplicaciones comunes incluyen medidor de energía eléctrica, unidad de lámpara LED de baja potencia, electrodomésticos pequeños y controlador de temperatura. Unidad de lámpara LED

Aplicación de pequeñas aplicaciones domésticas Controlador de ventilador Controlador de calefacción eléctrica

Máquina de café