电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因
  此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。
  采用电容降压时应注意以下几点:
  1 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。
  2 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。
  3 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全。
  4 电容降压不适合动态负载条件。
  5 同样,电容降压不适合容性和感性负载。
  6 当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。而且要满足恒定负载的条件。
  容降压式简易电源的基本电路如图1C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。
  二、器件选择
  1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流IcC1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。
  2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。
  3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
  三、设计举例
  图2中,已知C10.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。
  C1在电路中的容抗Xc为:
  Xc=1 /2 πf C= 1/2*3.14*50*0.33*10-6= 9.65K
  流过电容器C1的充电电流(Ic)为:
  Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA
  通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5I,其中C的容量单位是μFIo的单位是A
电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。
Xc = 1/ω×C= 1/2×π×f×C);

Xc--------电容容抗值;欧姆
ω---------角频率
π---------3.14
f---------频率,对工频是50HZ
C---------电容值 法拉
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LED一定节能吗?LED节能灯选择误区
发布时间:2008-9-23
    LED节能灯作为新一代节能照明产品受到越来越多的关注,由于其更高的发光效率,必将在未来代替白炽灯和现有的荧光节能产品而成为节能照明的主力军。现在大多电子市场都有卖相关的LED灯泡和LED台灯。然而由于市场的不规范和大多普通消费者的不了解而陷入了种种消费误区,往往买的是使用了节能的LED但并非节能的产品。
    用于照明的LED一般分为大功率LED和普通小功率LED。大功率LED单颗有1W3W5W等,单颗发光亮度高,发热量也大,一般需要铝质底座用于散热,目前成本也较高。小功率LED的发光效率目前是高于大功率LED的,如果用多颗小功率LED,同样的功率下,亮度反而更高。本文主要谈谈针对市场上小功率LED节能灯的选择误区。
    误区1:数量少的LED灯功率也较小,更省电。
    电子市场上220V直接点亮的LED节能灯,LED使用的数目也不一而足,有些商家为了节约成本使用了较少的LED作为辅助照明或小夜灯,宣称功率很低,很节能。实则不然,LED灯的功率由两部分组成,LED灯本身和驱动电路的能耗。有些商家为了节约成本,只是用简单的阻容降压电路和LED串联一起组成,流经LED上的电压电流都是相对固定的,剩余的电压就加到了电阻电容上转化为热量散发掉,正是这剩余的电压被大量的浪费掉了。只要是采用这样的驱动电路,在220V电压下用1LED和用90LED串联,虽然它们发出的光亮相差90倍,然而整个电路消耗的功率是完全一样的。然而事实上,目前市场上大量的LED小夜灯和LED灯泡都是采用这种最简单的驱动电路,成本固然低廉,但却偏离了节能的本质。发出了较小的光亮,大部分则被驱动电路消耗了。我在市场上就见到了一种由40颗白光LED串联组成的LED灯泡,商家宣称只有2W,实际上却是6W多。也就是说没有经过开关降压方式的220V直接驱动的一串LED发光电路,其额定功率是恒定的6.2W左右,从1颗到大约90颗它们的耗电量是一样的。从这一点来说,允许范围内一串LED的数量越多,电压使用效率越高,就越节能,也才能发挥LED自身的节能优势。所以千万不要以为小夜灯或灯杯省电。
    误区2LED的亮度是一样的
    非专业人士并不懂得区分LED的亮度,以为只要是LED,其亮度都差别不大,更注重的是价格。殊不知便宜没好货,在此也不例外。LED在出厂时都要按亮度、发光角度、电压等参数分成若干档次,甚至数十种,上百种档次级别,其价格也不一样。有些不法商贩收购大量不分档次或分档以外产品以次充好,以低廉价格销售。所以在选购LED灯的时候,注意观察其亮度是否一致,亮度是否足够,发光角度如何。如果商品标有光通量(流明)也可比较一下。对单颗小功率LED一般以发光强度在1200mcd-1600mcd以上,发光角度55度以上为较好。大功率LED单颗光通量在60lm/W以上较好。
    误区3:为了不致于LED损坏以低于额定20mA电流的18mA-19mA工作
    这句话本身并没有错,错在其使用的驱动方式不足以充分发挥LED的发光效率。普通小功率LED的额定工作电流在20mA,只有采用恒流驱动方式,才能使LED长久有效的工作。普通照明电网的电压波动较大,在200V-240V之间,采用非恒流方式,如上述的阻容降压整流方式,在电压变化很小的情况下,流经LED的电流会变化很大,很容易造成LED的损毁,因此商家在设计时为了保险,电流都低于20mA,这就大大降低了LED的发光效率,同时也不能保证LED的损毁。所以选择时要注意采用的驱动方式是否使用恒流源电路,这是保护LED不受电压波动而损毁的关键。
    4:一串LED若有一个坏了是否都不亮
    LED损坏有两种情况:一种情况是断路,如果没有额外的保护电路,如果一个断开,整串都不亮;另一种情况是短路,这种情况可能更多,这时其它还都亮,对于恒流驱动方式不受影响,而对于非恒流驱动方式,其它会更亮,这不是好现象,剩下的LED的亮度会衰减很快,直至损坏。
    因为现在还没有统一的规范,LED灯在选择时要注意其标明的功率是否真是如其所说,亮度是否满足要求,寿命如何保证等。LED本身有节能,高效,长久的特点,然而没有合适的驱动电路,其性能就不能合理的发挥,其特点也谈不上。试想一个运动员身披厚重的盔甲,他能跑的快吗?这当然要增加一些成本。

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