充電機(jī)阻容降壓解析
一 充電機(jī)阻容降壓的基本概念
1、什么是充電機(jī)阻容降壓?
充電機(jī)阻容降壓是一種利用電容在一定頻率的交流信號下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作充電機(jī)充電電流的充電機(jī)電路。
電容器實際上起到一個限制充電機(jī)充電電流和動態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。
2、阻容降壓充電機(jī)電路由哪幾部分組成?
阻容降壓充電機(jī)電路由降壓模塊、整流模塊、穩(wěn)壓模塊和濾波模塊組成。
3、充電機(jī)阻容降壓基本設(shè)計要素
充電機(jī)電路設(shè)計時,應(yīng)先確定負(fù)載最大工作充電機(jī)充電電流,通過此充電機(jī)充電電流值計算電容容值大小,從而選取適當(dāng)電容。
此處與線性變壓器充電機(jī)的區(qū)別:阻容降壓充電機(jī)是通過負(fù)載充電機(jī)充電電流選定電容;線性變壓器充電機(jī)是通過負(fù)載電壓和功率選定變壓器。
充電機(jī)阻容降壓充電機(jī)充電電流計算
阻容降壓充電機(jī)電路可以等效為由降壓電容C1和負(fù)載電阻R1組成,電阻和電容串聯(lián)分壓。
電容C1的容抗為Zc=-j/wC=-j/2πfC
電阻R1的阻抗為Zr=R
總的等效阻抗為Z=Zc+Zr=-j/2πfC+R
所以I=U/Z=U/(Zc+Zr)=U/(-j/2πfC+R)
因為阻容降壓充電機(jī)僅適用于小充電機(jī)充電電流充電機(jī)電路,選取的電容容值范圍一般為0.33UF到2.5UF,所以Zc為-1592j到-9651j。而等效負(fù)載阻抗Zr在200Ω左右,顯然有|Zc|>>|Zr|,同時輸入充電機(jī)電壓分在負(fù)載上的壓降也遠(yuǎn)小于電容的壓降,所以有:Z≈Zc,矢量圖的θ角接近于90°。
由此可得:
I=U/Z=U/Zc=U/(-j/2πfC)
=220*2π*f*C*j
=220*2π*50*C*j
=j69000C
I=|I|∠90°,充電機(jī)充電電流有效值I1=|I|=69000C。當(dāng)整流方式采用半波整流時,I1=0.5|I|=34500C。
設(shè)計舉例
已知條件:負(fù)載工作充電機(jī)充電電流15mA,工作電壓5V。求降壓電容容值?
采用半波整流方式,根據(jù)計算式I1=0.5|I|=34500C可知,C=0.43uF。所以此處選用0.47uF的電容,反過來可以驗證提供的充電機(jī)充電電流I1=34500C=16.2mA,多余充電機(jī)充電電流從穩(wěn)壓管流過。
充電機(jī)阻容降壓的優(yōu)點(diǎn):
體積??;成本低。
充電機(jī)阻容降壓的缺點(diǎn):
非隔離充電機(jī),不安全;
不能用于大功率負(fù)載;
不適合容性和感性負(fù)載;
不適合動態(tài)負(fù)載。
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