220V交流电转换为低压直流的简单方法 电容降压

220V交流电转换为低压直流的简单方法 阻容降压

将220V交流电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，但是当产品受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压方式。
一、电路原理
　　电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，VD2为半波整流二极管，VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路，VD3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。
　　整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。
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Ic。C1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

举例一，计算负载电流
图2中，已知C1为0.33μF，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=14.5*I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A.

举例二，根据降压电压元件选型

如图2:所示，如果用电容降压电路将220V交流电降压为10V直流电，其各个元件参数应如何选取？（电阻，电容，二极管多大）

C1根据所需电流大小选择，每1u电容最大提供68mA电流。

R1是泄放电阻，防止断电后电容上存电电击伤人，一般取820K-1M左右。

稳压二极管VD1用10V/1W的。

VD2是整流二极管，用1N4001~4007都可以。

C2是滤波电容，100u足够了，因为这种电路不会有很大的电流

四、应用注意
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。
　　7 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。

问题：

图二中，为什么稳压二极管放在整流二极管之前？？？