本文介紹一種新穎的電容降壓型直流穩壓電路，電路不含變壓器，只由幾個簡單的電子元件組成。輸出DC電壓可在很寬的范圍內任意調節，只需要改變基準電壓元件。

　　一、 概述

　　電子工程師總是在不斷追求減小設備體積，優化設計，以期最大限度地降低設備成本。其中，減小作為輔助電源的直流穩壓電源電路部分的體積，往往是最難解決的問題之一。

　　普通的線性直流穩壓電源電路效率比較低，電源的變壓器體積大，重量重，成本較高。

　　開關電源電路結構較復雜，成本高，電源紋波大，RFI和EMI干擾是難以解決的。

　　下文介紹的是一種新穎的電容降壓型直流穩壓電源電路。

　　這種電路無電源變壓器，結構非常簡單，具體有：體積小、重量輕、成本低廉、動態響應快、穩定可靠、高效(可達90%以上)等特點。

　　二、 電容降壓原理

　　當一個正弦交流電源U(如220V AC 50HZ)施加在電容電路上時，電容器兩極板上的電荷，極板間的電場都是時間的函數。也就是說：電容器上電壓電流的有效值和幅值同樣遵循歐姆定律。

　　即加在電容上的電壓幅值一定，頻率一定時，就會流過一個穩定的正弦交流電流ic。容抗越小(電容值越大)，流過電容器的電流越大，在電容器上串聯一個合適的負載，就能得到一個降低的電壓源，可經過整流，濾波，穩壓輸出。

　　電容在電路中只是吞吐能量，而不消耗能量，所以電容降壓型電路的效率很高。

　　三、 原理方框圖

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　　電路由降壓電容，限流，整流濾波和穩壓分流等電路組成。

　　1.降壓電容：相當于普通穩壓電路中的降壓變壓器，直接接入交流電源回路中，幾乎承受全部的交流電源U，應選用無極性的金屬膜電容(METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR)。

　　2.限流電路：在合上電源的瞬間，有可能是U的正或負半周的峰_峰值，此時瞬間電流會很大，因此在回路中需串聯一個限流電阻，以保證電路的安全。

　　3.整流濾波：有半波整流和全波整流，與普通的直流穩壓電源電路的設計要求相同。

　　4.穩壓分流：電壓降壓回路中，電流有效值I是穩定的，不受負載電流大小變化的影響，因此在穩壓電路中，要有分流回路，以響應負載電流的大小變化。

　　四、 設計勢實例

　　1.橋式全波整流穩壓電路：

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　　規格要求：輸出DC電壓12V，DC電流300mA;輸入電源220V AC/50HZ 市電。

　　1)降壓電容C1的選擇：

　　a. C1容值的選擇：

　　電容值取決于負載電流，負載電流I確定后,可得: C1≥1/2лfU

　　式中交流電源U值計算時取負10%，即：

　　I=300mA，U=220V*(-10%)=198V，f=50HZ,

　　C1≥0.3(2*3.14156*50*198)=4.82uF)

　　電容值只可取大，不可取小，本例電容C1取值5uF。

　　b. 耐壓值的選擇：

　　要考慮電源正10%的情況，如本例用市電，C1要選擇250V AC的金屬膜電容。

　　c. 耐瞬間沖擊電流的選擇：

　　金屬膜電容的內阻是很低的，允許電容在吞吐能量時，有大的電流流過，這個電流的大小取決于電容值和它的du/dt值，此值由電容的結構，金屬膜的類型，引出線的方式決定的。

　　du/dt值與電容的耐壓值有關，耐壓越高，du/dt值越大，不同廠家產品du/dt值也有很大的差別，如耐壓為250VAC電容值為5uF的金屬膜電容的du/dt值一般在3-30之間選擇。

　　在本例中：C1=5uF，du/dt值取3，則C1耐瞬間沖擊電流值為：

　　I=Cdu/dt=5*3=15(A)