阻容降壓計(jì)算器

阻容降壓計(jì)算器是一款電容與電流計(jì)算工具，支持輸入電容計(jì)算電流，輸入電流計(jì)算電容等計(jì)算方式，能夠通過(guò)預(yù)先控制電容和電流的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，可以幫助大家輕松快速的計(jì)算電路中的電容和電流，輸入標(biāo)準(zhǔn)的電壓和頻率就可以計(jì)算出您需要的數(shù)據(jù)！

阻容降壓計(jì)算器功能

1、電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值，然后參考示例來(lái)選擇降壓電容器的容量。

因?yàn)橥ㄟ^(guò)降壓電容 C1 向負(fù)載提供的電流 Io，實(shí)際上是流過(guò) 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(shí)，多余的電流就會(huì)流過(guò)穩(wěn)壓管，若穩(wěn)壓管的最大允 許電流 Idmax 小于 Ic-Io 時(shí)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。

3、泄放電阻 R1 的選擇必須保證在要求的時(shí)間內(nèi)泄放掉 C1 上的電荷。

原理及計(jì)算公式

一、能提供的電流 
這一類(lèi)的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通常可在幾伏到三幾十伏，取決于所使用的齊納穩(wěn)壓管。所能提供的電流大小正比于限流電容容量。
采用半波整流時(shí)，每微法電容可得到電流（平均值）為：（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位） 
I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C     
=0.44*220*2*3.14*50*C=30000C    
=30000*0.000001=0.03A=30mA 
0.44：半波整流的平均值系數(shù) 
F：電源頻率單位HZ; 
C：電容容值單位F法拉; 
V：電源電壓?jiǎn)挝环黇; 
Zc=2*Pi*f*C：阻抗阻值單位歐姆. 
如果采用全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為： 
I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C    
=0.89*220*2*3.14*50*C=60000C    
=60000*0.000001=0.06A=60mA 
一般地，此類(lèi)電路全波整流雖電流稍大，但是因?yàn)楦〉?，穩(wěn)定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。 
使用這種電路時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)： 
1、未和220V交流高壓隔離，請(qǐng)注意安全，嚴(yán)防觸電！ 
2、限流電容須接于火線，耐壓要足夠大（大于400V），并加串防浪涌沖擊兼保險(xiǎn)電阻和并放電電阻。 
3、注意齊納管功耗，嚴(yán)禁齊納管斷開(kāi)運(yùn)行。
二、電容降壓式電源將交流式電轉(zhuǎn)換為低壓直流
電容降壓式電源將交流式電轉(zhuǎn)換為低壓直流  1.電容降壓原理電容降壓原理  
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(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。例如，在50Hz的工頻條件下，一個(gè)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(guò)電容的最大電流約為70mA。雖然流過(guò)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(gè)理想電容，則流過(guò)電容的電流為虛部電流，它所作的功為無(wú)功功率。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我們?nèi)绻谝粋€(gè)1uF的電容器上再串聯(lián)一個(gè)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(gè)阻性元件的特性。例如，我們將一個(gè)110V/8W的燈泡與一個(gè)1uF的電容串聯(lián)，在接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點(diǎn)亮，發(fā)出正常的亮度而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?10V/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(huì)被點(diǎn)亮，而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此，電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。
將交流式電轉(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(shí)，最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是采用電容降壓式電源。 
2、電路原理電路原理
電容降壓式簡(jiǎn)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(shí)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(shí)際應(yīng)用時(shí)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(shí)，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(huì)高于30伏，并且會(huì)隨負(fù)載電流的變化發(fā)生很大的波動(dòng)，這是因?yàn)榇祟?lèi)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(chǎng)合。 
3、器件選擇
器件選擇 3.1.電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值，然后參考示例來(lái)選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^(guò)降壓電容C1向負(fù)載提供的電流Io，實(shí)際上是流過(guò)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(shí)，多余的電流就會(huì)流過(guò)穩(wěn)壓管，若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀. 
3.2、為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓。 
3.3、泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時(shí)間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。
4、設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例
設(shè)計(jì)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 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K 
流過(guò)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 I，其中C的容量單位是μF，Io的單位是A。
5、注意點(diǎn)
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。

使用說(shuō)明

阻容降壓計(jì)算器輸入電容計(jì)算電流，輸入電流計(jì)算電容，泄放電阻R1要保證功率否則容易燒，也不能太大，要恰好能釋放掉C1的電荷！例子是半波整流的需要自己修改！阻容降壓電路需要接入負(fù)載后在通電！