带有电容分压器的电源。方案、说明

带有电容器分压器的电源。无线电电子电气工程百科全书

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带灭弧电容的网络电源（图1），其实就是一个分压器，其中上肩为电容，下肩为复杂的非线性二极管-电阻-电容电路。这决定了这些设备的缺点（当然还有优点）。

带电容分压器的电源
Ris.1

为了使电源能够在较宽的负载电流范围内高效工作，输入分压器只需采用纯无功分压器即可，例如电容器（图2）。它允许您通过串联补偿或开关调节器额外稳定电源的输出电压，这是在带有淬火电容器的传统电源中无法实现的。如S. Biryukov的文章“带有淬火电容器的网络电源的计算”-《无线电》，1997年，第5期，第48页所示。 50-XNUMX，-串行稳定器只能在其输入电压受到限制的情况下使用，这又会显着降低效率。

带电容分压器的电源
Ris.2

建议使用带有电容分压器的电源与开关稳压器联合工作。它非常适合长时间消耗低电流但在某些时候需要急剧增加的设备。一个例子是基于“MOS”微电路的公寓看门狗设备，在继电器上有一个执行单元和一个声音信号设备。

电容分压器汲取的电流将有 90 度的相移。相对于电源电压，因此电抗元件上的分压器不需要冷却。综上所述，通过分压器的电流似乎可以任意选择大。然而，分压器电流的不合理增加将导致导线中的有源损耗以及设备质量和体积的增加。因此，建议通过分压器的电流在最大负载电流的 0,5 ... 3 范围内。

使用电容分压器计算源很简单。由上述文章中的公式（2）可知，方案1，a的源的输出电压Uout和总输出电流（齐纳二极管和负载Iout）的关系如下：

Iout = 4fC1(2Uc-Uout)。

此公式也适用于计算带有电容分压器的源，只需将 C1 替换为并联电容 C1 和 C2 的总电容即可，如图 2 所示。 2. Uc - 在 Uc2x 上（在 RH = °° 时电容器 C2 两端的电压），即 Uc1x = = Uc-C1 / (C2 + C1)。那么 4out = 1f(C2+C1)xx[Uc-C2-i/1/(C2+C1)-Unbix] 或者经过明显的变换 4out = 1f-C2 [Uc^1 --out(2+C1/CXNUMX) ]。

由于在 Kout 值较小时桥 Ud 的二极管两端的电压降变得很明显，我们最终得到 1out \u4d 1f-C2 [Uc ^ / 2- (Cout + 1Cd) (2 + + C1 / CXNUMX)] .

从公式可以看出，在Рн=0（即Uout=0）时，如果我们忽略二极管两端的电压降，电流Iout与根据方案1组装的电源保持相同，a . 空载输出端电压下降：Uauxx \u1d \u2d Uc-C1 ^ / 2 / (C2 + CXNUMX) -XNUMXUn。

电容器C2的电容值和工作电压根据所需的输出电压来选择——电容值C1/C2的比值与C1和C2上的电压值成反比。例如，如果C1"=1μF，C2=4μF，那么电压Uc1将等于市电电压的4/5，而Uc2≥Uc/5，在市电电压Uc=220V时对应于186V和44V。必须考虑到电压的幅值几乎是当前电压的1,5倍，并选择适合额定电压的电容器。

尽管理论上交流电路中的电容器不消耗功率，但实际上，由于存在损耗，它们会产生一些热量。您可以通过简单地将电容器连接到电源并在半小时后估计外壳温度来提前检查电容器是否适合用于电源。如果电容器 C1 有时间明显升温，则应认为它不适合在源中使用。

用于工业电气装置的特殊电容器实际上不会发热 - 它们专为高无功功率而设计。这种电容器用于荧光灯、异步电动机的镇流器等。

带电容分压器的电源
Ris.3

下面是两个带有电容分压器的实用电源电路：一个用于负载电流高达 3 A 的 0,3 伏通用电源电路（图 4）和一个用于石英电子机械手表的不间断电源（图 XNUMX）。

带电容分压器的电源
Ris.4

五伏电源的分压器由一个纸质电容器C1和两个氧化物电容器C2和C3组成，它们形成一个容量为100微法的无极肩。根据该方案，氧化物对的极化二极管是左手桥二极管。根据图中所示元件的额定值，电路电流（在 Rn = 0 时）为 600 mA，无负载时电容器 C4 两端的电压为 27 V。

电子机械时钟通常由电压为 1,5 V 的单个原电池供电。所提出的电源在平均负载电流为 1,4 mA 时产生 1 V 电压。从 C1C2 分压器移除的电压对元件 VD1、VD2、C3 上的节点进行整流。无负载时，电容C3两端的电压不超过12V。

作者：O. Khovaiko，莫斯科；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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