Комплексный анализ понижения цепи емкости сопротивления и ее применения

Базовая концепция редуктора напряжения емкостного сопротивления. Что такое разгерметизация емкости сопротивления? Упускающая емкость сопротивления-это схема, которая ограничивает максимальный рабочий ток за счет использования емкостного реактивного сопротивления, генерируемого конденсатором под сигналом переменного тока определенной частоты.

Конденсатор фактически играет роль в ограничении тока и динамическом распределении напряжения между конденсатором и нагрузкой. Из каких частей состоит понижающий контур сопротивления емкостного понижения? Схема понижения емкости сопротивления состоит из понижающего модуля, выпрямительного модуля, модуля стабилизации напряжения и фильтрующего модуля.

3. Основные элементы конструкции редуктора напряжения емкости сопротивления Во время проектирования схемы сначала определяется максимальный рабочий ток нагрузки, и значение емкости должно рассчитываться через это значение тока, чтобы выбрать соответствующую емкость. Разница между этим источником питания и линейным источником питания трансформатора: Источник питания понижающей емкости сопротивления выбирает емкость через ток нагрузки; Электропитание линейного трансформатора выбирается по напряжению нагрузки и мощности.

Вычисление понижающего значения емкостной емкости Сопротивление понижающий контур может быть эквивалентен понижающего конденсатора C1 и нагрузочного резистора R1, которые соединены последовательно для деления напряжения. Емкостное реактивное сопротивление конденсатора C1 составляет ZC = - J / WC = - J / 2 FC

Импеданс резистора R1 равен Zr = RОбщий эквивалентный импеданс Z = ZC Zr = - J / 2 FC RSo I = u / z = u / (ZC Zr) = u / (- J / 2 FC R)

Поскольку понижающий источник питания емкости сопротивления применим только к схемам малого тока, выбранный диапазон значений емкости обычно составляет от 0,33 мкФ до 2,5 мкФ, поэтому ZC составляет от-1592j до-9651j. Эквивалентный импеданс нагрузки Zr составляет около 200, что, очевидно, имеет | ZC | >> | Zr |. В то же время падение напряжения входного источника питания на нагрузке намного меньше, чем падение напряжения конденсатора, поэтому есть: Z ZC, векторная диаграмма Угол близок к 90. Таким образом: I = U/Z = U/Zc = U/(-j/2fC)

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

I = | I | 90, текущее эффективное значение I1 = | I | = 69000c. Когда принимается половолновое выпрямление, I1 = 0,5 | i | = 34500c. Пример конструкции Известные условия: рабочий ток нагрузки 15 мА, рабочее напряжение 5 В. Найти емкость понижения емкости?

Принят режим половолны выпрямления. Согласно формуле расчета I1 = 0,5 | i | = 34500c, C = 0,43 мкФ. Поэтому здесь выбирается конденсатор 0,47 мкФ. В свою очередь, можно проверить, что подаваемый ток I1 = 34500c = 16,2 мА, а избыточный ток течет через трубку стабилизации напряжения. Преимущества сопротивления емкостного снижения напряжения: малый объем; низкая стоимость.

Недостатки снижения напряжения емкости сопротивления: неизолированный источник питания, небезопасный; он не может быть использован для высокой мощности нагрузки;

Не подходит для емкостных и индуктивных нагрузок; не подходит для динамических нагрузки-2. Основной принцип снижения напряжения емкостного сопротивления

1. Принцип зарядки и разгрузки конденсаторов Конденсатор-это пассивное устройство, которое накапливает энергию в виде электрического поля. Сущность процесса зарядки и разрядки конденсатора заключается в том, что две проводящие параллельные пластины приобретают и высвобождают электроны. Зарядка конденсатора:

Когда интенсивность электрического поля E в конденсаторе меньше напряжения u внешнего источника питания на обоих концах конденсатора, конденсатор начинает заряжаться. В это время положительный электрод конденсатора продолжает терять электроны, отрицательный электрод продолжает получать электроны, а внутреннее электрическое поле E продолжает расти, пока оно не будет равно внешнему напряжению u, И зарядка заканчивается. Разряд конденсатора: когда интенсивность электрического поля E в конденсаторе превышает напряжение u внешнего источника питания на обоих концах конденсатора, конденсатор начинает разряжаться. В это время положительный электрод конденсатора продолжает получать электроны, отрицательный электрод продолжает терять электроны, а внутреннее электрическое поле E продолжает ослабевать, пока оно не будет равно внешнему напряжению u, и разряд не закончится.

Процесс зарядки и разрядки конденсаторов постоянного тока Как показано в процессе зарядки выше, рассчитать время, когда напряжение C1 достигает 1 В: поскольку V0 = 0 В, VT = 1 В, V1 = 5 В, r = 10K, C = 0,1 мкФ, t = 10000*0,1*0,000001 * ln (5/4) = 223us

Процесс зарядки и разрядки конденсатора переменного тока Зарядка и разрядка конденсатора постоянного тока завершается за один раз, а зарядка и разрядка переменного тока-это повторный процесс. Полноволновая выпрямительная схема

Схема половолнового выпрямителя Функция и выбор компонентов F1: предохранитель, с функцией защиты от перегрузки по току, выбрана модель 400ma250v.

Rv1: варистор, защита от перенапряжения, как правило, модель 10d471k. C1: понижающий конденсатор, который использует большое емкостное реактивное сопротивление для ограничения общего тока цепи. Обычно используются полиэфирный конденсатор (CL21), полипропиленовый конденсатор (CBB21) и конденсатор регулирования безопасности (x2), значение емкости зависит от потребности в нагрузке. Чем больше емкость, тем более небезопасна схема. При проектировании этой схемы, если емкость превышает 2,5 мкФ при источнику питания 220 В переменного тока и 4 мкФ при источнику питания 110 В переменного тока, она должна отказаться от понижения емкости сопротивления и рассмотреть другие схемы. Здесь 0,56 мкФ предохранительный конденсатор (x2) выбирается для обеспечения тока 19 мА.

R2: сопротивление разряда, которое обеспечивает цепь разряда для конденсатора C1 после сбоя питания, чтобы предотвратить наложение остаточного напряжения на конденсаторе C1 и сетевом напряжении от воздействия высокого напряжения на последующие устройства, когда вилка питания подключена и быстро или штекер находится в плохом контакте, И предотвратить травмы, вызванные контактом с человеческим телом после отключения вилки питания. Как правило, время ослабления напряжения C1 до 37% после отключения питания должно быть менее 1 с, потому что t = RC * LN[ (v0-v1) / (vt-v1)], поэтому t = RC, r = t / C, R

R1: сопротивление ограничения тока, которое в основном используется для предотвращения повреждения выпрямительного диода в результате удара высокого напряжения, создаваемого во время первого включения питания, и когда вилка питания быстро подключается или выключается или штекер находится в плохом контакте. Если конденсатор C2 просто касается гребня волны во время первого включения питания, он будет в состоянии короткого замыкания в момент включения питания (ответ нулевого состояния первого порядка). В это время источник питания переменного тока напрямую применяется к R1 и выпрямительной трубке, И есть 220 В переменного тока * 1414 = 311 В постоянного тока мгновенное напряжение на R1. Если заряд C1 не разряжается во время включения питания, это напряжение может быть выше. Поэтому R1 должен выбрать сопротивление с сильным сопротивлением импульса тока и сопротивлением высокого напряжения. Сопротивление R1 не должно быть слишком маленьким или слишком большим. Если сопротивление слишком мало, импульсный ток велик, а сопротивление слишком велико, потребляемая мощность всей цепи увеличится. Выпрямительный диод Пиковый ток серии 1n400x обычно большой. Например, пиковый ток серии 1n400x составляет 50a, поэтому сопротивление R1 обычно составляет 10-50.

DZ1: zener diode, 1 n4733 выбран, а регулируемое напряжение VZ составляет 5,1 В. Максимальный регулируемый ток iz DZ1 должен быть больше, чем максимальный ток заряда и разряда конденсатора C1.R5: RC-фильтрация с конденсаторами E1 и C2 для уменьшения пульсации. D1: выпрямительный диод, используемый для полуволны, 1N4007.

D2: выпрямительный диод, полуволновой выпрямитель, 1N4007.E1: электролитический конденсатор, который фильтрует напряжение после стабилизации напряжения и обеспечивает электрическую энергию для нагрузки в полуцикле отключения питания. Перед тем, как придет вторая половина цикла питания, E1 должен гарантировать, что напряжение, предусмотренное для нагрузки, не может быть ослаблено слишком сильно. Здесь выбрана модель 1000uf25v. T = RC * ln [(v0-v1) / (vt-v1)] = 10 мс, поэтому ослабляемое напряжение Vt = 4,8 В. C2: чип-конденсатор, функция фильтрации, 0,1 мкФ.

R6: сопротивление разрядке, которое обеспечивает схему разрядки для E1 после отключения питания, как правило, 5 10K.R7: эквивалентная нагрузка. Фотографии основных компонентов

Первичное восстановление fuseSelf fuseVaristor

Металлизированный полиэфирный пленочный конденсатор (CL21) Металлизированный полипропиленовый конденсатор (CBB21)X2 предохранительный конденсатор (CBB62 / MKP)

3 Применение редуктора напряжения емкостного сопротивления Из-за небольшого размера и низкой стоимости снижение напряжения емкостного сопротивления подходит для маломощных и низких токов. Обычные приложения включают электрический счетчик энергии, маломощный привод светодиодной лампы, мелкую бытовую технику и регулятор температуры. Привод светодиодной лампы

Применение небольших бытовых приложений Контроллер вентилятора Электрический контроллер отопления

Кофемашина