Un'analisi completa del circuito step-down di capacità di resistenza e della sua applicazione

Un concetto di base di riduzione della tensione di capacità di resistere1. Cos'è la depressurizzazione della capacità di resistenza? Lo step-down della capacità di resistenza è un circuito che limita la massima corrente di lavoro utilizzando la reattanza capacitiva generata dal condensatore sotto il segnale CA di una certa frequenza.

Il condensatore svolge effettivamente un ruolo nel limitare la corrente e distribuire dinamicamente la tensione tra il condensatore e il load.2. Di quali parti è costituito il circuito step-down della capacità di resistenza? Il circuito step-down della capacità di resistenza è composto da modulo step-down, modulo raddrizzatore, modulo di stabilizzazione della tensione e modulo filtro.

3. Elementi di progettazione di base della riduzione della tensione di capacità di resistenzaDurante la progettazione del circuito, la corrente di lavoro massima del carico deve essere determinata in primo luogo e il valore di capacità deve essere calcolato attraverso questo valore corrente, in modo da selezionare la capacità appropriata. La differenza tra questo alimentatore e alimentazione elettrica del trasformatore lineare: L'alimentatore step-down della capacità di resistenza seleziona la capacità attraverso la corrente di carico; L'alimentazione lineare del trasformatore è selezionata dalla tensione di carico e dalla potenza.

Calcolo della corrente di riduzione della capacità di resistenza Il circuito step-down della capacità di resistenza può essere equivalente a un condensatore step-down C1 e un resistore di carico R1, che sono collegati in serie per dividere la tensione. La reattanza capacitiva del condensatore C1 è ZC = - J / WC = - J / 2 FC

L'impedenza del resistore R1 è Zr = RL'impedenza equivalente totale è Z = ZC Zr = - J / 2 FC RSo I = u / z = u / (ZC Zr) = u / (- J / 2 FC R)

Poiché l'alimentatore step-down della capacità di resistenza è applicabile solo a piccoli circuiti di corrente, l'intervallo del valore di capacità selezionato è generalmente compreso tra 0,33 e 2,5 uf, quindi ZC è da-1592j a-9651j. L'impedenza di carico equivalente Zr è di circa 200, che ovviamente ha | ZC | >> | Zr |. Allo stesso tempo, la caduta di tensione della tensione di alimentazione in ingresso sul carico è molto inferiore alla caduta di tensione del condensatore, quindi ci sono: Z ZC, diagramma vettoriale L'angolo è vicino a 90. Quindi: I = U/Z = U/Zc = U/(-j/2fC)

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

I = | I | 90, attuale valore effettivo I1 = | I | = 69000c. Quando viene adottata la rettifica a mezza onda, I1 = 0,5 | i | = 34500c. PROGETTACondizioni note: corrente di lavoro del carico 15mA, tensione di lavoro 5V. Trova la capacità della capacità step-down?

Viene adottata la modalità di rettifica a mezza onda. Secondo la formula di calcolo I1 = 0,5 | i | = 34500c, C = 0,43 uf. Pertanto, qui viene selezionato un condensatore di 0,47 uf. A sua volta, si può verificare che la corrente fornita I1 = 34500c = 16.2ma e la corrente in eccesso fluisce attraverso il tubo di stabilizzazione della tensione. Vantaggi della riduzione della tensione di capacità di resistenza: Piccolo volume; Basso costo.

Svantaggi della riduzione della tensione di capacità di resistenza: alimentazione non isolata, non sicura; Non può essere utilizzato per carichi ad alta potenza;

Non adatto per carichi capacitivi e induttivi; Non adatto per carichi dinamici. 2 Principio di base di riduzione della tensione di capacità di resistenza

1. Principio della carica e dello scaricamentoUn condensatore è un dispositivo passivo che immagazzina energia sotto forma di un campo elettrico. L'essenza del processo di carica e scarica del condensatore è il processo di due piastre parallele conduttive che acquisiscono e rilasciano elettroni. Carica del condensatore:

Quando l'intensità del campo elettrico E nel condensatore è inferiore alla tensione di alimentazione esterna u ad entrambe le estremità del condensatore, il condensatore inizia a caricarsi. In questo momento, l'elettrodo positivo del condensatore continua a perdere elettroni, l'elettrodo negativo continua a ricevere elettroni e il campo elettrico interno E continua ad aumentare fino a quando non è uguale alla tensione esterna u, E le estremità di carica. Scarico del condensatore: quando l'intensità del campo elettrico E nel condensatore è maggiore della tensione di alimentazione esterna u ad entrambe le estremità del condensatore, il condensatore inizia a scaricarsi. In questo momento, l'elettrodo positivo del condensatore continua a ricevere elettroni, l'elettrodo negativo continua a perdere elettroni e il campo elettrico interno E continua a indebolirsi fino a quando non è uguale alla tensione esterna u, e la scarica termina.

Processo di carica e scarica DC di condensatori mostrato nel processo di carica sopra, calcolare il tempo in cui la tensione C1 raggiunge 1 V: perché V0 = 0V, VT = 1 V, V1 = 5V, r = 10K, C = 0,1 uF, t = 10000*0.1*0.000001 * ln (5 / 4) = 223us

AC processo di carica e scarica del condensatore La carica DC e lo scarico del condensatore sono completati in una sola volta, mentre la carica e lo scarico AC è un processo ripetuto. Circuito raddrizzatore a onda intera

Circuito raddrizzatore a mezza onda Funzione e selezione dei componenti F1: fusibile, con funzione di protezione da sovracorrente, modello 400 ma250v è selezionato.

Rv1: varistore, protezione contro le sovratensioni, generalmente modello 10 d471k C1: condensatore step down, che utilizza una grande reattanza capacitiva per limitare la corrente totale del circuito. Il condensatore in poliestere (CL21), il condensatore in polipropilene (CBB21) e il condensatore di regolazione della sicurezza (x2) sono comunemente usati, il valore della capacità dipende dalla domanda di carico. Maggiore è la capacità, più pericoloso è il circuito. Quando si progetta questo circuito, se la capacità supera 2,5 uf sotto l'alimentatore 220VAC e 4uf sotto l'alimentatore 110VAC, dovrebbe rinunciare alla capacità di resistenza step-down e considerare altri circuiti. Qui, il condensatore di sicurezza 0,56 uf (x2) è selezionato per fornire la corrente 19ma.

R2: resistenza di scarica, che fornisce un circuito di scarica per il condensatore C1 dopo un'interruzione di corrente, in modo da impedire la sovrapposizione della tensione residua sul condensatore C1 e sulla tensione di rete di formare un impatto ad alta tensione sui dispositivi successivi quando la spina di alimentazione è collegata e fuori rapidamente o la spina è in scarso contatto, E prevenire lesioni personali causate dal contatto con il corpo umano dopo aver scollegato la spina di alimentazione. Generalmente, il tempo per l'attenuazione della tensione C1 al 37% dopo un'interruzione di corrente deve essere inferiore a 1s, perché t = RC * LN[ (v0-v1) / (vt-v1)], quindi t = RC, r = t / C, R

R1: resistenza alla limitazione della corrente, che viene utilizzata principalmente per evitare che il diodo raddrizzatore venga danneggiato dall'impatto ad alta tensione generato durante il primo accensione e quando la spina di alimentazione viene rapidamente collegata o staccata o la spina è in scarso contatto. Se il condensatore C2 tocca solo la cresta dell'onda durante la prima accensione, sarà in uno stato di cortocircuito al momento dell'accensione (risposta dello stato zero del primo ordine) In questo momento, l'alimentazione CA viene applicata direttamente a R1 e tubo raddrizzatore, E c' è tensione CC istantanea 220VAC * 1,414 = 311vdc su R1. Se la carica C1 non viene scaricata durante l'accensione, questa tensione potrebbe essere più alta. Pertanto, R1 dovrebbe selezionare una resistenza con forte resistenza all'impulso di corrente e resistenza ad alta tensione. La resistenza R1 non dovrebbe essere troppo piccola o troppo grande. Se la resistenza è troppo piccola, la corrente di impulso è grande e la resistenza è troppo grande, il consumo di energia dell'intero circuito aumenterà. Diodo raddrizzatore La corrente di picco della serie 1 n400x è generalmente grande. Ad esempio, la corrente di picco della serie 1 n400x è 50a, quindi la resistenza R1 è generalmente compresa tra 10-50.

DZ1: diodo zener, 1 n4733 è selezionato e la tensione regolata VZ è 5,1 V. La corrente massima regolata iz di DZ1 deve essere maggiore della massima carica e corrente di scarica del condensatore C1.R5: filtraggio RC con condensatori E1 e C2 per ridurre l'ondulazione. D1: diodo raddrizzatore, utilizzato per la rettifica a mezza onda, 1 N4007.

D2: diodo raddrizzatore, raddrizzatore a mezza onda, 1 N4007.E1: condensatore elettrolitico, che filtra la tensione dopo la stabilizzazione della tensione e fornisce energia elettrica per il carico nel mezzo ciclo di spegnimento. Prima che arrivi il secondo semestre di alimentazione, E1 deve garantire che la tensione fornita per il carico non possa essere attenuata troppo. Qui, il modello 1000 uf25v è selezionato. T = RC * ln [(v0-v1) / (vt-v1)] = 10ms, quindi la tensione attenuata Vt = 4,8 V.C2: condensatore a chip, funzione di filtraggio, 0,1 uF.

R6: resistenza di scarico, che fornisce un circuito di scarica per E1 dopo interruzione di corrente, generalmente 5 10K.R7: carico equivalente. Immagini dei componenti principali

FuseAuto recupero fuseVaristor primario

Condensatore metallizzato del film del poliestere (CL21) Condensatore metallizzato del polipropilene (CBB21) Condensatore di sicurezza X2 (CBB62 / MKP)

3 Applicazione della riduzione della tensione di capacità di resistenza A causa delle sue dimensioni ridotte e del basso costo, la riduzione della tensione di capacità di resistenza è adatta per carichi a bassa potenza e bassa corrente. Le applicazioni comuni includono il contatore di energia elettrica, l'azionamento della lampada LED a bassa potenza, i piccoli elettrodomestici e il regolatore di temperatura. L'azionamento della lampada a LED

Applicazione di piccoli apparecchi per uso domestico Controllo del ventilatore Controller di riscaldamento elettrico

Macchina per il caffè