將交流市電轉換為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當受體積和成本等因素的限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。

阻容降壓原理分析及實際用法

• 1.阻容降壓簡介
• 1.1什么是阻容降壓
• 1.2阻容降壓電路的電流計算
• 1.3阻容降壓電路中降壓電容大小的選擇
• 1.4阻容降壓電路中穩壓二極管選型注意
• 1.5重點總結
• 2.實際運用
• 2.1阻容降壓-半波整流電路
• 2.2阻容降壓全波整流
• 3.阻容降壓電路優缺點
• 3.1阻容降壓優點：
• 3.2阻容降壓缺點：

1.阻容降壓簡介

1.1什么是阻容降壓

阻容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。

同時在電容器上串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。

因此，電容降壓實際上是利用容抗限流，而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。

下圖為阻容降壓的典型應用電路，C1為降壓電容;R1為C1的泄放電阻，在電源斷開時，電容里的電能在R1當中消耗;D1為半波整流二極管;D2在市電的負半周為C1提供放電回路，否則電容C1充滿電就不工作了;D3為穩壓二極管，C2為濾波電容。輸出電壓為穩壓二極管D3的穩定電壓值

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上圖為阻容降壓典型應用電路

1.2阻容降壓電路的電流計算

根據容抗計算公式：Xc=1/(2πfC)

因為市電頻率為50HZ，所以f=50HZ，C=1uF，將其代入容抗計算公式中可以算出1uF的電容容抗約為3185Ω，在通過歐姆定律U=IR，我們可以算出流過1uF電容的最大電流為0.069A，也就是約等于70mA。

在50Hz的工頻條件下，一個1uF的電容所產生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產生功耗，因為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。

根據這個特點，我們如果在一個1uF的電容器上再串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。

1.3阻容降壓電路中降壓電容大小的選擇

在我們實際設計電路當中，我們通常選用只需要記住1uF電容的最大電流為70mA，通過確定負載通過電流的準確值來判斷我們所需的電容大小。通過降壓電容C1向負載提供的電流Io，實際上是流過C1的充放電電流Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，則流經C1的充、放電電流越大。所以得出結論：容值與最大通過電流成正比。(電容降壓電路不適合有極性的電容)

還得注意的是，阻容降壓電路的壽命關鍵在于 降壓電容，所有的電容都會有衰減，容量會變得越來越低，在選取的時候應該選擇專用的阻容降壓電容，相對來說衰減慢一些，電路壽命也會更長。結合成本和使用壽命，我們通常會選擇CBB電容。

1.4阻容降壓電路中穩壓二極管選型注意

需要注意的是當負載電流Io小于C1的充放電電流時，多余的電流就會流過穩壓管，如果此時流過穩壓二極管的電流Ic - Io大于穩壓管的最大穩定電流Idmax，那么極易造成穩壓管的燒毀。所以我們在選擇穩壓管參數的時候也要注意一下穩壓管的穩定電流，一般穩壓管的最大穩定電流應該取比通過電容電流大一些，穩壓管的穩壓值應等于負載電路的工作電壓。

1.5重點總結

阻容降壓電路中，所限制的是這個電路工作的最大電流，電流大小由電容的值決定，而最終的輸出電壓由穩壓二極管決定。

2.實際運用

2.1阻容降壓-半波整流電路

在實際運用當中，我們可以用下圖代替剛剛上面的阻容降壓典型應用電路，這里用了Z1正向特性和反向特性，其反向特性(也就是穩壓特性)來穩定電壓，其正向特性用來在市電負半周給C1提供放電回路。

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上圖為阻容降壓全波整流電路

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上圖為阻容降壓半波整流電路負半周電流流向

2.2阻容降壓全波整流

實際上，我們并建議在阻容降壓中使用全波整流電路。因為全波整流對比起半波整流存在一定的安全隱患，其次多了兩三個整流二極管的成本。下面是我在網上找到的詳細說明：

半波整流電流利用率只有全波整流的一半，但是在阻容降壓電路很少用橋式整流，這是由于在電路中我們總希望電路只有一個公共參考點，也就是接地點。如果采用橋式整流，在交流輸入端和直流輸出端可能出現不同公共參考點，也就是說當交流輸入端的N線和L線反接時，直流輸出端的參考點可能會帶電，這樣存在安全隱患;而用半波整流時，直流輸出端的地線一直與交流輸入端的N相連，這樣在電路調試時相對安全一些，但是，也不是絕對安全的，畢竟是非隔離電源，但這只是相對而言，因此在很多的場合，我們基本上采用半波整流，另外還有一方面就是省去了兩個整流二極管甚至三個。

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上圖為阻容降壓全波整流電路3.阻容降壓電路優缺點

阻容降壓有一些很明顯的缺點，很多地方都已經淘汰了，但是在我的工作的場景下，一些低成本小功耗的場合還是能見到他的身影的。

3.1阻容降壓優點：

1.成本低!

2.體積小

3.電容本身不消耗能量，因為在理想狀態下正弦交流波，電壓與電容電流相差90°的電角度，所以電容所做的功屬于是無用功，也就沒有能量的消耗。

3.2阻容降壓缺點：

1.安全性低

阻容降壓電路不是隔離電源，要防止人體直接接觸，有一定的觸電危險性;

剛剛上面也講了橋式整流比半波整流的不安全。

在進行調試時一定要檢測電路是否正確，且不要用手去觸碰，安全第一，一定要小心!

2.不適合容性、感性負載，只適合阻性負載

感性負載一般是指帶有電感參數的負載，負載電流滯后負載電壓一個相位差特性的為感性負載。

容性負載一般是指帶電容參數的負載，負載電流超前負載電壓一個相位差特性的為容性負載。

3.耐沖擊性不好，不適用于動態負載

審核編輯：湯梓紅