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阻容降压电路的误区,学会这点你的阻容供电电路几年不会出问题!

2020-11-01

电阻电容降压电路,是我们常用的常见的供电方式之一,一般应用于小家电的电路,如电风扇、暖奶器、酸奶机、煮蛋器、拉发器等等。因为阻容降压供电电路成本低,所以很多厂家还是愿意使用,尽管存在很多的缺点。

我们看一下常见的阻容降压电路:

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全波整流

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我们看到,整个电路包括的器件极少,CBB电容(或者安规电容)、二极管(1个、2个或者4个)、稳压管(由输出电压决定电压值),滤波的电解电容,由此可见这个供电电路的成本是相当的低廉。

这个电路的缺点很明显了:1、不隔离,整个电路都是带电的;2、提供的电流小,一般在100MA以下;3、功率因数极低,不过考虑到本身功率很小,这个影响倒不是很大;4、使用寿命短,比如稳压管烧坏、降压电容容量降低造成供电不足、滤波电容损坏后造成整个电路烧坏。

本文要讨论的是最后一个问题,怎么降低电路损坏的风险。上面列举的3种电路中,存在的几大隐患:稳压管容易击穿,滤波电解电容容易老化。

1、稳压管为什么容易击穿?我们知道220V交流电峰值电压是311V,在峰值电压下,流过稳压管的电流就会比平均值大1.4倍,而且是通电时如果刚好是接近峰值电压值,降压电容C1电压为0,等于是短路状态,此时瞬间电压加在稳压管和滤波电容上,虽然电容电压不能突变,可是电容也是有电阻值的,瞬间电流会比较大,电容上产生的瞬间电压就会比较高,超过稳压管稳压值时,稳压管必然会流过相对较大的电流,稳压管有瞬间击穿的风险。稳压管击穿是最常见的损坏现象。

2、滤波电解电容的老化,上面提到电压在峰值时,电流会是平均电流的1.4倍,那么电解电容上的电流变化是比较大的,长期的大纹波电流流过电解电容,就会造成电解电容的老化,容量下降,而容量下降后,纹波电流变得更大,会加速老化过程。

3、还有一种是由于降压电容采用CBB电容,CBB电容寿命短,容量容易下降。为减少稳压管损坏风险,电路设计时采用的CBB电容容量值刚好够用,在使用一段时间(如1年)后,容量下降,造成电路供电不足,后级电路就无法正常工作。

针对以上问题,将电路稍改进一下,以全波整流为例,电路如下:

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1、抗冲击输入电阻R2:一般采用几欧~几十欧,可以在通电瞬间减少冲击电流,另外在后面电路短路时起到保险电阻作用。

2、稳压管保护电阻R3:一般采用几欧~几十欧,以上电路中,整流桥后直接接的滤波电解电容E1,E1耐压值要稳压管的2倍或以上。电解电容在通电瞬间或者电网电压突变时,电压会上升的比较高,比如12V电压上升到13V,在传统电路中,稳压管必然会流过很大的电流,而改进后,图1稳压管串接保护电阻,使流过稳压管的电流变得波动很小,但是输出电压会随着波动到13V,后级电压要求不高时可按电路1改进。图2电路同时有R3保护电阻,E1电压上升时,稳压管的电流波动很小,而且输出电压由于有稳压管+滤波电容E2的限制,波动极小,滤波电容E2的耐压值可以降到稳压管电压值的1.2倍。

由以上分析可见,加入2个电阻后,对稳压管、滤波电解电容都起到了保护作用,大大的提高了阻容降压电路的可靠性和寿命。




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