저항 커패시턴스 스텝 다운 회로 및 그 응용에 대한 포괄적 인 분석

저항 용량 전압 감소의 기본 개념 1. 저항 커패시턴스 감압이란 무엇입니까? 저항 커패시턴스 스텝 다운은 특정 주파수의 AC 신호에서 커패시터에 의해 생성 된 용량 성 리액턴스를 사용하여 최대 작동 전류를 제한하는 회로입니다.

커패시터는 실제로 전류를 제한하고 커패시터와 부하 사이에 전압을 동적으로 분배하는 역할을합니다. 저항 커패시턴스 스텝 다운 회로는 어떤 부분으로 구성됩니까? 저항 커패시턴스 스텝 다운 회로는 스텝 다운 모듈, 정류기 모듈, 전압 안정화 모듈 및 필터 모듈로 구성됩니다.

3. 저항 커패시턴스 전압 감소의 기본 설계 요소회로 설계 중에 부하의 최대 작동 전류가 먼저 결정되어야하며 커패시턴스 값은이 전류 값을 통해 계산되어야합니다. 그래서 적절한 커패시턴스를 선택합니다. 이 전원 공급 장치와 선형 변압기 전원 공급 장치의 차이점: 저항 커패시턴스 스텝 다운 전원 공급 장치는 부하 전류를 통해 커패시턴스를 선택합니다. 선형 변압기 전원 공급 장치는 부하 전압 및 전력에 의해 선택됩니다.

저항 커패시턴스 스텝 다운 계산저항 커패시턴스 스텝 다운 회로는 전압을 분할하기 위해 직렬로 연결된 스텝 다운 커패시터 (C1) 및 부하 저항 (R1) 과 동일할 수 있다. 커패시터 C1 의 용량 성 리액턴스는 ZC =-J/WC =-J/2 fc입니다.

저항 R1 의 임피던스는 Zr = r입니다. 총 등가 임피던스는 Z = ZC Zr =-J/2 FC RSo I = u/z = u/(ZC Zr) 입니다. = u/(-J/2 FC R)

저항 커패시턴스 스텝 다운 전원 공급 장치는 작은 전류 회로에만 적용 할 수 있기 때문에 선택된 커패시턴스 값 범위는 일반적으로 2.5 미크로포맷 미크로포맷 0.33 때문에 zc는-1592j ~-9651j 입니다. 동등한 부하 임피던스 zr는 분명히 가지고있는 약 200 입니다 | ZC | >> | Zr |. 동시에 부하에 대한 입력 전원 전압의 전압 강하는 커패시터의 전압 강하보다 훨씬 적으므로 Z ZC, 벡터 다이어그램 각도는 90 에 가깝습니다. 따라서: I = U/Z = U/Zc = U/(-j/2fC)

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

I = | I | 90, 현재 유효값 I1 = | I | = 69000c. 반파 정류가 채택 될 때, I1 = 0.5 | i | = 34500c. 디자인 예시 알려진 조건: 부하 작동 전류 15mA, 작동 전압 5 V. 스텝 다운 커패시턴스의 커패시턴스를 찾으십니까?

반파 정류 모드가 채택됩니다. 계산 공식 I1 = 0.5 | i | = 34500c, C = 0.43 미크로포맷. 따라서, 0.47 미크로포맷 커패시터가 여기에서 선택된다. 차례로, 공급된 전류 (I1 = 34500c = 16.2ma) 가 전압안정관을 통해 흐르는 것을 확인할 수 있다. 저항 커패시턴스 전압 감소의 장점: 작은 볼륨; 저렴한 비용.

저항 커패시턴스 전압 감소의 단점: 비 고립 된 전원 공급 장치, 안전하지 않음; 고전력 부하에 사용할 수 없습니다.

용량 성 및 유도 부하에 적합하지 않습니다. 동적 로드에 적합하지 않음 저항 용량 전압 감소의 2 기본 원리

1. 커패시터 충전 및 배출의 원리커패시터는 전기장 형태로 에너지를 저장하는 수동 장치입니다. 커패시터 충전 및 방전 프로세스의 본질은 두 개의 전도성 평행 플레이트가 전자를 획득하고 방출하는 과정입니다. 커패시터 충전:

커패시터의 전기장 강도 (E) 가 커패시터의 양 단부에서 외부 전원 전압 (u) 보다 작을 때, 커패시터는 충전을 시작한다. 이때 커패시터의 양극은 계속해서 전자를 잃고 음극은 계속 전자를 얻고 내부 전계 e는 외부 전압 u와 같을 때까지 계속 증가합니다. 그리고 충전이 끝납니다. 커패시터 방전: 커패시터의 전기장 강도 e가 커패시터의 양쪽 끝에있는 외부 전원 전압 u보다 크면 커패시터가 방전되기 시작합니다. 이 때, 커패시터의 양극은 전자를 계속 얻고, 음극은 전자를 계속 잃고, 내부 전계 e는 외부 전압 u와 같을 때까지 계속 약화됩니다. 그리고 방전이 끝납니다.

위의 충전 프로세스에 표시된 커패시터의 DC 충전 및 방전 프로세스는 C1 전압이 1 v 에 도달하는 시간을 계산합니다. V0 = 0 V, VT = 1 V, V1 = 5 V, r = 10 K, C = 0.1 미크로포맷, t = 10000*0.1*0.000001 * ln (5/4) = 223us

커패시터의 AC 충전 및 방전 과정커패시터의 DC 충전 및 방전은 한 번에 완료되며 AC 충전 및 방전은 반복되는 프로세스입니다. 전파 정류기 회로

반파 정류기 회로 기능 및 구성 요소의 선택: 퓨즈, 과전류 보호 기능, 400ma250v 모델이 선택됩니다.

Rv1: 배리스터, 서지 보호, 일반적으로 10d471k 모델. C1: 회로의 총 전류를 제한하기 위해 큰 용량 성 리액턴스를 사용하는 스텝 다운 커패시터. 폴리 에스테르 커패시터 (CL21), 폴리 프로필렌 커패시터 (CBB21) 및 안전 조절 커패시터 (x2) 가 일반적으로 사용되며 커패시턴스 값은 부하 요구에 따라 다릅니다. 커패시턴스가 클수록 회로가 안전하지 않습니다. 이 회로를 설계 할 때 용량이 220VAC 전원 공급 장치에서 2.5 미크로포맷, 110VAC 전원 공급 장치에서 4 미크로포맷 초과하면 저항 커패시턴스 스텝 다운을 포기하고 다른 회로를 고려해야합니다. 여기서, 0.56 미크로포맷 안전 커패시터 (x2) 가 19ma 전류를 제공하도록 선택된다.

R2: 정전 후 커패시터 C1 에 대한 방전 회로를 제공하는 방전 저항, 전원 플러그가 빨리 꽂혀 있거나 플러그가 들어올 때 C1 커패시터 및 그리드 전압의 잔류 전압의 중첩이 후속 장치에 고전압 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 빈약 한 접촉, 전원 플러그를 뽑은 후 인체와의 접촉으로 인한 개인 상해를 예방하십시오. 일반적으로, 정전 후 C1 전압 감쇠가 37% 시간은 t = RC * LN [(v0-v1)/(vt-v1)], 그래서 t = RC, r = t/C, R

R1: 현재 제한 저항, 이는 주로 첫 번째 전원 켜기 동안 발생하는 고전압 충격과 전원 플러그가 빨리 꽂혀 있거나 플러그가 들어올 때 정류기 다이오드가 손상되는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 빈약 한 접촉. 커패시터 C2 가 첫 번째 전원이 켜지는 동안 파동 크레스트에 닿으면 전원이 켜지는 순간에 단락 상태가됩니다 (1 차 제로 상태 응답). 이때 AC 전원 공급 장치는 R1 및 정류기 튜브에 직접 적용됩니다. R1 에 220VAC * 1.414 = 311vdc 순간 DC 전압이 있습니다. 전원 온 동안 C1 전하가 방전되지 않으면, 이 전압은 더 높을 수 있다. 따라서, R1 은 강한 전류 임펄스 저항과 높은 전압 저항을 갖는 저항을 선택해야 한다. R1 저항은 너무 작거나 너무 커서는 안됩니다. 저항이 너무 작 으면 임펄스 전류가 크고 저항이 너무 크면 전체 회로의 전력 소비가 증가합니다. 정류기 다이오드 1n400x 시리즈의 피크 전류는 일반적으로 크다. 예를 들어, 1n400x 시리즈의 피크 전류는 50a 이므로 R1 저항은 일반적으로 10-50 사이입니다.

DZ1: 제너 다이오드, 1n4733 이 선택되고, 조절된 전압 vz는 5.1 v이다. DZ1 의 최대 조절 전류 iz는 커패시터 C1.R5 의 최대 충전 및 방전 전류보다 커야합니다. RC 캐패시터 E1 및 C2 를 사용하여 리플을 줄입니다. d1: 반파 정류에 사용되는 정류기 다이오드, 1N4007.

D2: 정류기 다이오드, 반파 정류기, 1N4007.E1: 전압 안정화 후 전압을 필터링하고 전원 오프의 절반 사이클에서 부하에 전기 에너지를 제공하는 전해 커패시터. 전력 공급의 제 2 반 사이클이 오기 전에, E1 은 부하에 제공된 전압이 너무 많이 감쇠될 수 없도록 보장해야 한다. 여기서 1000uf25v 모델이 선택됩니다. T = RC * ln [(v0-v1)/(vt-v1)] = 10ms 이므로 감쇠된 전압 Vt = 4.8 V. C2: 칩 커패시터, 필터링 함수, 0.1 미크로포맷.

R6: 정전 후 E1 에 대한 방전 회로를 제공하는 방전 저항, 일반적으로 5 10K.R7: 동등한 부하. 주요 구성 요소의 사진

1 차 fuseSelf 회복 fuseVaristor

금속 화 폴리 에스테르 필름 커패시터 (CL21) 금속 화 폴리 프로필렌 커패시터 (CBB21) X2 안전 커패시터 (CBB62/MKP)

3 저항 커패시턴스 전압 감소 적용작은 크기와 낮은 비용으로 인해 저항 커패시턴스 전압 감소는 저전력 및 저전류 부하에 적합합니다. 일반적인 응용 프로그램에는 전기 에너지 미터, 저전력 LED 램프 드라이브, 소형 가전 제품 및 온도 컨트롤러가 포함됩니다. LED 램프 드라이브

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