I=U/Z=U/Zc=U/(-j/2πfC) =220*2π*f*C*j =220*2π*50*C*j =j69000C I=|I|∠90°，电流有效值I1=|I|=69000C。当整流方式采用 半波整流时，I1=0.5|I|=34500C。 设计举例 已知条件：负载工作电流15mA，工作电压5V。 求降压电容容值？ 采用半波整流方式，根据计算式I1=0.5|I|=34500C可知， C=0.43uF。所以此处选用0.47uF的电容，反过来可以验证提 供的电流I1=34500C=16.2mA，多余电流从稳压管流过。
• 电容充电：当电容内电场强度E小于电容两端外接电源电 电容充电： 压U时，电容开始充电。此时电容正电极不断 失电子，负极不断得电子，内电场E不断增强 直到与外接电压U相等时，充电结束。 • 电容放电：当电容内电场强度E大于电容两端外接电源电 电容放电： 压U时，电容开始放电。此时电容正电极不断 得电子，负极不断失电子，内电场E不断减弱 直到与外接电压U相等时，放电结束。
阻容降压电流计算 阻容降压电路可以等效为由降压电容C1和负载电阻R1 组成，电阻和电容串联分压。
电容C1的容抗为Zc=-j/wC=-j/2πfC 电阻R1的阻抗为Zr=R
总的等效阻抗为Z=Zc+Zr=-j/2πfC+R 所以I=U/Z=U/(Zc+Zr)=U/(-j/2πfC+R) 因为阻容降压电源仅适用于小电 流电路，选取的电容容值范围一般为 0.33UF到2.5UF，所以Zc为-1592j到9651j。而等效负载阻抗Zr在200Ω左 右，显然有|Zc|>>|Zr|，同时输入电 源电压分在负载上的压降也远小于电 容的压降，所以有：Z≈Zc，矢量图 的θ角接近于90°。 由此可得:
R2：放电电阻，断电后为电容C1提供放电回路，防止在快速插拔电源插头或插头 R2 接触不良时C1电容上的残余电压和电网电压叠加对后续器件形成高压冲击和 防止拔出电源插头后接触到人体对人员产生伤害。一般要求断电后C1电压衰 减到37%的时间应小于1秒，因为T=RC*Ln[（V0-V1)/(Vt-V1）],所以T=RC， R=t/C，R<1/C。此处用3个390K的0805贴片电阻（分担电压和功率）。 R1： R1：限流电阻，此电阻主要是防止首次上电和在快速插拔电源插头或插头接触不 良时所产生的高压冲击对整流二极管的损坏。电容C2在首次上电如果刚好碰 在波峰处，因C2在通电瞬间呈短路状态（一阶零状态响应），此时交流电源 直接加在R1和整流管上，R1上有220VAC*1.414=311VDC瞬间直流电压，如果上 电时C1电荷未放完，此电压可能会更高 。所以R1要选择耐电流冲击强和耐高 压的电阻，R1电阻不能太小，也不能太大，电阻太小冲击电流大，电阻太大 整个电路功耗增大。整流二极管的峰值电流一般会比较大，如1N400X系列 峰值电流为50A，所以一般取R1电阻在10-50 之间。
主要元器件的图片
一次熔断保险丝
自恢复保险丝
压敏电阻
金属化聚酯膜电容器 (CL21)
金 属 化 薄 膜 电 容
金属化聚丙烯电容器 (CBB21)
X2
电容器 (CBB 2 )
阻容降压的应用 三 阻容降压的应用
阻容降压因其体积小成本低的特点，适合于小功率 小电流负载。常见应用有电能表、小功率LED灯驱动、 小家电和温控器等。
阻容降压的优点：体积小；成本低。 阻容降压的优点 阻容降压的缺点：非隔离电源，不安全； 阻容降压的缺点 不能用于大功率负载； 不适合容性和感性负载； 不适合动态负载。
二 阻容降压基本原理
1、电容充电放电原理
电容是一种以电场形式储存能量的 无源器件。电容充放电过程的本质是两 导电平行板获取与释放电子的过程。
电容的交流充电放电过程
电容的直流充电放电是一次完成的，而交流充电放电是一个 不断重复出现的过程。
2、阻容降压电路基本原理
全波整流电路
电源电压 降压整流 后电压 稳压滤波 后电压 电容充放 电电流 R3电流 R3电流 等效负载 电流
半波整流电路
电源电压 降压后电 压 稳压整流 后电压 电容充放 电电流 R3电流 R3电流 等效负载 电流
电容的直流充电放电过程
充电时间： 充电时间 T=RC*Ln[（V1V0)/(V1-Vt） 放电时间： 放电时间 T=RC*Ln[（V0V1)/(Vt-V1） V0： V0：电容初始电压 Vt： Vt：t时刻电容电压 V1： V1：电容最终可充或 可放到的电压
如上图充电过程，求C1电压冲到1V时间： 因为V0=0V、Vt=1V、V1=5V、R=10K、C=0.1uF， 所以T= 10000*0.1*0.000001*Ln（5/4)=223uS
阻容降压的基本概念 • 二 阻容降压的电路原理 阻容降压的电路原理 • 三 阻容降压的应用 阻容降压的应用
一 阻容降压的基本概念
1、什么是阻容降压？ 什么是阻容降压？ 阻容降压是一种利用电容在一定频率的交流 信号下产生的容抗来限制最大工作电流的电路。 电容器实际上起到一个限制电流和动态分配 电容器和负载两端电压的角色。
LED灯驱动 LED灯驱动
风扇控制器
小 家 电 应 用
控制器
Any question？
The End！ Thank You！
各元器件作用和选择
F1：保险丝，起过流保护作用，选用400mA250V型号。 F1： RV1：压敏电阻，起浪涌保护作用，一般选用10D471K型号。 RV1 C1: 降压电容，利用较大的容抗限制电路总电流。常用聚酯电容(CL21)、聚丙烯电 容(CBB21)、安规电容(X2) ，容值依负载需求而定，此电容容量越大电路越 不安全，在设计此电路时，如果220VAC供电情况下容量超过2.5uF，110VAC 供电情况下容量超过4uF就因该放弃阻容降压考虑其它电路。此处选用0.56uF 安规电容(X2)，提供19mA电流。
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DZ1:稳压二极管，选用1N4733，稳压电压Vz为5.1V。DZ1的最大稳压电流Iz必 DZ1: 须大于电容C1最大充放电电流。 R5：与电容E1、C2组成RC滤波，减小纹波。 R5： D1： D1：整流二极管，起半波整流作用，选用1N4007。 D2： D2：整流二极管，起半波整流作用，选用1N4007。 E1： E1：电解电容，对稳压后的电压滤波，同时在电源关断的半个周期为负载提供电 能。电源下半个周期来临前，E1必须保证为负载提供的电压不能衰减太多， 此处选用1000uF25V型号。T=RC*Ln[（V0-V1)/(Vt-V1）]=10mS，所以衰减后 的电压Vt=4.8V。 C2： C2：贴片电容，滤波作用，选用0.1uF。 R6： R6：放电电阻，断电后为E1提供放电回路，一般为5~10K。 R7： R7：等效负载。
阻容降压电路由哪几部分组成？ 2、阻容降压电路由哪几部分组成？ 阻容降压电路由降压模块、整流模块、稳压模 块和滤波模块组成。
3、阻容降压基本设计要素 电路设计时，应先确定负载最大工作电流， 通过此电流值计算电容容值大小，从而选取适当 电容。 此处与线性变压器电源的区别：阻容降压电 源是通过负载电流选定电容；线性变压器电源是 通过负载电压和功率选定变压器。