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电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器上并不产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。根据这个特点，我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如，我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联，在接到220V/50Hz的交流电压上，灯泡被点亮，发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA，它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理，我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上，灯泡同样会被点亮，而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此，电容降压实际上是利用容抗限流。而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。

采用电容降压时应注意以下几点：

1 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率。

2 限流电容必须采用无极性电容，绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。

3 电容降压不能用于大功率条件，因为不安全。

4 电容降压不适合动态负载条件。

5 同样，电容降压不适合容性和感性负载。

6 当需要直流工作时，尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。而且要满足恒定负载的条件。

以上是电容降压工作原理的简单介绍。前些日子我曾再次提出一个问题，就是只用电阻和电容可以组成什么电路，进一步讲只用一个电阻和一个电容可以组成什么电路。此篇可以是一个回答，有兴趣的可以再想一想还能组成什么电路。其实电阻、电容和电感作为电子电路的基本元件，熟知它们的特性并灵活地应用它。

采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路o由于其具有体积小p成本低p电流相对恒定等优点o也常应用于LED的驱动电路中。

图一 为一个实际的采用电容降压的LED驱动电路s请注意o大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管o建议连接上o因压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管能在电压突变瞬间( 如雷电p大用电设备起动等 )有效地将突变电流泄放o从而保护二级关和其它晶体管o它们的响应时间一般在微毫秒级。

电路工作原理s

电容C1的作用为降压和限流s大家都知道o电容的特性是通交流p隔直流o当电容连接于交流电路中时o其容抗计算公式为s

XC = 1/2πf C

式中oXC 表示电容的容抗pf 表示输入交流电源的频率pC 表示降压电容的容量。

流过电容降压电路的电流计算公式为s

I = U/XC

式中 I 表示流过电容的电流pU 表示电源电压pXC 表示电容的容抗在220Vp50Hz的交流电路中o当负载电压远远小于220V时o电流与电容的关系式为s

I = 69C

其中电容的单位为uFo电流的单位为mA

下表为在220Vp50Hz的交流电路中o理论电流与实际测量电流的比较

电阻R1为泄放电阻o其作用为s当正弦波在最大峰值时刻被切断时o电容C1上的残存电荷无法释放o会长久存在o在维修时如果人体接触到C1的金属部分o有强烈的触电可能o而电阻R1的存在o能将残存的电荷泄放掉o从而保证人p机安全。泄放电阻的阻值与电容的大小有关o一般电容的容量越大o残存的电荷就越多o泄放电阻就阻值就要选小些。经验数据如下表o供设计时参考s

D1 ~ D4的作用是整流o其作用是将交流电整流为脉动直流电压。

C2pC3的作用为滤波o其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压

压敏电阻( 或瞬变电压抑制晶体管 )的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉o从而保护LED不被瞬间高压击穿。

LED串联的数量视其正向导通电压( Vf )而定o在220V AC电路中o最多可以达到80个左右。

组件选择s电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值o在220V,50Hz的交流电路中时o可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容。

D1 ~D4 可以选择IN4007。

滤波电容C2pC3的耐压根据负载电压而定o一般为负载电压的1.2倍。其电容容量视负载电流的大小而定。

扩展阅读：如何选择滤波电容的大小?