阻容降压全面解析为什么多数电路采用半波电流法(阻容降压全波还是半波整流好)

导语：阻容降压全面解析：为什么多数电路采用半波整流而不是全波整流

一、什么是阻容降压

阻容降压，顾名思义就是利用电阻和电容为主要元器件组成的降压电路，它实质上是利用电容在交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。阻容降压电路通常用于低成本、阻性负载、小电流、非隔离场合，它的输出电压通常在几伏到三十几伏之间，而输出电流一般都小于100mA，电压取决于所使用的稳压管稳压值，而电流大小跟降压电容容量的大小有关，电容容量越大，取得的电流越大，但是电容容量一般都选取0.33μF～3.3μF之间。

二、阻容降压电路组成

阻容降压电路一般有五大部分组成：浪涌保护电路、阻容降压电路、整流电路、稳压电路、滤波电路，如下图

1、浪涌保护电路：这属于市电前级电路，一般都会有压敏电阻，压敏电阻作用是抑制浪涌电压，还有保险丝，它的作用是防止电路过大对后级电路有影响，一旦当输入端流入大电流，保险丝会熔断，一般还有一个限流电阻，如图R2/20Ω，一般功率需要2W以上，在有些浪涌保护电路还有PTC热敏电阻；

2、阻容降压电路：这是整个电路核心部分，理解阻容降压电路之前先看看电容如何交流信号下产生的容抗来限制电路的最大工作电流。根据电容容抗的计算公式Xc=1/(2πfC)算出容抗大小，其中，f为交流信号的频率，C为电容值的大小，假设市电电压为220V，频率为50Hz，降压电容容量1uF，那么将市电加在电容上，1uF的电容所产生的容抗约为3183.09Ω，那么流过电容的电流I=U/Xc=69.1mA。如下图

但是这是没有接入负载的情况，一般负载在100Ω到300Ω之间，下面取300Ω(R=300Ω，R<<Xc)的电阻代替负载并与电容串联，则这个负载上的实际电压为：URL=R×I=300×69.1mA=20.7V，也就是说电容与负载串联后电容起到分压的作用，从而降低了负载上所承受的电压，这就实现了阻容降压。在实际电路当中，可能采用桥式全波或者半波整流，那么就会有：

①对于桥式全波整流

降压电容的容量大小取决于它通过的电流，假设没有接入负载（即负载短路），此那么流过电容的最大电流

采用桥式全波整流输出电压的有效值为

其中f为市电频率，即50Hz；C为电容，容量为1uF；Ui市电电压电压，大小220V；Xc是阻抗，阻值单位Ω。计算得出

也就是说1uF的电容可以得出大约62mA电流；

②对于半波整流

如下图，同样的以1uF电容为例，由于采用的是半波整流，因此电容C后面的电路只能得到半个周期的充放电电流，也就是有效值的一半

即半波整流输出电压有效值

最大电流为

可以看出：半波整流电流利用率只有全波整流的一半，但是在阻容降压电路很少用桥式整流，这是由于在电路中我们总希望电路只有一个公共参考点，也就是接地点。如果采用桥式整流，在交流输入端和直流输出端可能出现不同公共参考点，也就是说当交流输入端的N线和L线反接时，直流输出端的参考点可能会带电，这样存在安全隐患；而用半波整流时，直流输出端的地线一直与交流输入端的N相连，这样在电路调试时相对安全一些，但是，也不是绝对安全的，毕竟是非隔离电源，但这只是相对而言，因此在很多的场合，我们基本上采用半波整流，另外还有一方面就是省去了两个整流二极管甚至三个。

3、整流电路

一般采用半波整流，对于半波整流二极管的选择，要充分考虑到电网电压波动，因此整流二极管要考虑最大平均电流IF和最高反向工作电压URM，也有一些场合采用全波整流；

4、稳压电路

稳压电路用稳压二极管，用稳压管的电流调节作用，通过限流电阻上电压或电流的变化进行补偿，达到稳压的目的。选择稳压二极管时候要保证它的功率足够，因为一旦负载开路，稳压管就要承受全部的电流；

5、滤波电路

滤波主要是电解电容或者钽电容加上瓷片电容滤除低频和高频成分，可根据输出纹波要求选择适当容量的电解电容。

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