三種簡單,價低的LED燈泡驅(qū)動方案

電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。他的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。

例如,在50Hz的工頻條件下,一個1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當(dāng)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（68mA多一點）。雖然流過電容的電流有70mA,但在電容器上并不產(chǎn)生功耗,應(yīng)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(jù)這個特點,我們?nèi)绻谝粋€1uF的電容器上再串聯(lián)一個阻性元件,則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。

容抗：Xc=1/(2*π*f*C)

流過的電流：Ic=U/Xc

例如,我們將一個110V/8W的燈泡與一個1uF的電容串聯(lián),在接到20V/50Hz的交流電壓上,燈泡被點亮,發(fā)出正常的亮度而不會被燒毀。因為110V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA,它與1uF電容所產(chǎn)生的限流特性相吻合。同理,我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯(lián)接到220V/50Hz的交流電上,燈泡同樣會被點亮,而不會被燒毀。因為5W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。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(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。

采用電容降壓時應(yīng)注意以下幾點：
1。根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙?/span>,而不是依據(jù)負(fù)載的電壓和功率。
2。限流電容必須采用無極性電容,絕對不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。
3。電容降壓不能用于大功率條件,因為不安全。
4。電容降壓不適合動態(tài)負(fù)載條件。
5。同樣,電容降壓不適合容性和感性負(fù)載。
6。當(dāng)需要直流工作時,盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流。而且要滿足恒定負(fù)載的條件。

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將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流的常規(guī)方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當(dāng)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。
一、電路原理

電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1，C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負(fù)半周時給C1提供放電回路，D3是穩(wěn)壓二極管，R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實際應(yīng)用時常常采用的是圖2的所示的電路。當(dāng)需要向負(fù)載提供較大的電流時，可采用圖3所示的橋式整流電路。
整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會高于30伏，并且會隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動，這是因為此類電源內(nèi)阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應(yīng)用場合。
二、器件選擇
1。電路設(shè)計時，應(yīng)先測定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。因為通過降壓電容C1向負(fù)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(jīng)C1的充、放電電流越大。當(dāng)負(fù)載電流Io小于C1的充放電電流時，多余的電流就會流過穩(wěn)壓管，若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩(wěn)壓管燒毀.
2。為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓（一般都是400V以上的）。
3。泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。
三、設(shè)計舉例
圖2中，已知C1為0.33μF，交流輸入為220V/50Hz，求電路能供給負(fù)載的最大電流。 C1在電路中的容抗Xc為:
Xc=1 /（2 π f C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K
流過電容器C1的充電電流（Ic）為：

Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。

通常降壓電容C1的容量C與負(fù)載電流Io的關(guān)系可近似認(rèn)為：

C=14.5*Io，其中C的容量單位是μF，Io的單位是mA。

電容降壓式電源是一種非隔離電源，在應(yīng)用上要特別注意隔離，防止觸電。