電容降壓電路故障分析?

降壓電路除使用變壓器外，還可以使用電容器進行交流市電電壓的降低。如圖所示，是采用電容器降低交流電壓的電路。電路中，C1是降壓電容，R1是負載電阻，U為輸入的交流220V市電。

一、電路分析

關于這一降壓電路的工作原理，主要說明以下幾點：

1、交流市電是50Hz的交流電，電容C1對交流市電存在著容抗，這樣在C1上存在電壓降，使加到負載R1兩端的電壓下降，只要根據負載電阻R1大小，合理選取C1的容量大?。ㄈ〉煤线m的容抗），就能控制C1上電壓降Uc的大小，便能獲得所需的交流電壓Uo的大小，達到降壓的目的。

2、由于交流市電電壓比較高，所以對電路中降壓電容C1的耐壓要求較高，一般應不小于450V。

3、由于采用電容降壓，而電容器對交流電沒有隔離作用，所以這樣降壓電路的負載電阻R1上會帶電，有觸電危險。如果交流市電的火線接線路板的地線端，地線接到C1上，這將使整個電路的地線帶有220V交流市電，這是很不安全的，所以在這種降壓電路中，嚴格要求220V火線要接電容C1。

4、電容降壓電路的安全性不好，因為一旦火線、地線接反就有觸電危險，所以在一般民用電器中不常采用。5、交流電源線應采用三插的插座，這樣火線、地線、保護性地線之間不會接錯，提高了使用安全性。

二、電路故障分析根據電容降壓電路的特點，對電路故障分析說明下列幾點：

1、當降壓電容漏電時，在電容上的壓降減小，加到負載電路上的交流電壓升高，整機工作電壓將升高，將嚴重損壞電路工作的安全性。

2、當降壓電容擊穿時，沒有降壓功能，負載上直接加上了220V電壓，這會損壞電路中的元器件。

3、當降壓電容開路時，沒有交流電壓加到負載電路上，這會使整機電路不工作。?

該阻容降壓方案，全波整流，電容使用125J?，耐壓400V，根據公式推算：125J電容C=1200000pF=1.2μF；容抗Xc=1/2πfc=2653Ω。??220V的交流電壓加載電容兩端時，流過電容的最大電流約為83mA。也就是電路最大的負載能力?

阻容降壓電路的誤區

電阻電容降壓電路，是我們常用的常見的供電方式之一，一般應用于小家電的電路，如電風扇、暖奶器、酸奶機、煮蛋器、拉發器等等。因為阻容降壓供電電路成本低，所以很多廠家還是愿意使用，盡管存在很多的缺點。

一般采用阻用降壓供電的小家電

我們看一下常見的阻容降壓電路：

全波整流

半波整流

我們看到，整個電路包括的器件極少，CBB電容（或者安規電容）、二極管（1個、2個或者4個）、穩壓管（由輸出電壓決定電壓值），濾波的電解電容，由此可見這個供電電路的成本是相當的低廉。

這個電路的缺點很明顯了：

1、不隔離，整個電路都是帶電的；

2、提供的電流小，一般在100MA以下；

3、功率因數極低，不過考慮到本身功率很小，這個影響倒不是很大；

4、使用壽命短，比如穩壓管燒壞、降壓電容容量降低造成供電不足、濾波電容損壞后造成整個電路燒壞。

本文要討論的是最后一個問題，怎么降低電路損壞的風險。

上面列舉的3種電路中，存在的幾大隱患：穩壓管容易擊穿，濾波電解電容容易老化。

1、穩壓管為什么容易擊穿？

我們知道220V交流電峰值電壓是311V，在峰值電壓下，流過穩壓管的電流就會比平均值大1.4倍，而且是通電時如果剛好是接近峰值電壓值，降壓電容C1電壓為0，等于是短路狀態，此時瞬間電壓加在穩壓管和濾波電容上，雖然電容電壓不能突變，可是電容也是有電阻值的，瞬間電流會比較大，電容上產生的瞬間電壓就會比較高，超過穩壓管穩壓值時，穩壓管必然會流過相對較大的電流，穩壓管有瞬間擊穿的風險。穩壓管擊穿是最常見的損壞現象。

2、濾波電解電容的老化：上面提到電壓在峰值時，電流會是平均電流的1.4倍，那么電解電容上的電流變化是比較大的，長期的大紋波電流流過電解電容，就會造成電解電容的老化，容量下降，而容量下降后，紋波電流變得更大，會加速老化過程。

3、還有一種是由于降壓電容采用CBB電容，CBB電容壽命短，容量容易下降。

為減少穩壓管損壞風險，電路設計時采用的CBB電容容量值剛好夠用，在使用一段時間（如1年）后，容量下降，造成電路供電不足，后級電路就無法正常工作。

針對以上問題，將電路稍改進一下，以全波整流為例，電路如下：

1、抗沖擊輸入電阻R2：一般采用幾歐~幾十歐，可以在通電瞬間減少沖擊電流，另外在后面電路短路時起到保險電阻作用。

2、穩壓管保護電阻R3：一般采用幾歐~幾十歐，以上電路中，整流橋后直接接的濾波電解電容E1，E1耐壓值要穩壓管的2倍或以上。電解電容在通電瞬間或者電網電壓突變時，電壓會上升的比較高，比如12V電壓上升到13V，在傳統電路中，穩壓管必然會流過很大的電流，而改進后，圖1穩壓管串接保護電阻，使流過穩壓管的電流變得波動很小，但是輸出電壓會隨著波動到13V，后級電壓要求不高時可按電路1改進。

圖2電路同時有R3保護電阻，E1電壓上升時，穩壓管的電流波動很小，而且輸出電壓由于有穩壓管+濾波電容E2的限制，波動極小，濾波電容E2的耐壓值可以降到穩壓管電壓值的1.2倍。

由以上分析可見，加入2個電阻后，對穩壓管、濾波電解電容都起到了保護作用，大大的提高了阻容降壓電路的可靠性和壽命。