图1中,C1 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。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。为保证C1 可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

工作原理就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,在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,因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。
阻容降压电路虽然简单易用,但也有缺点:
(1)不隔离,整个电路都是带电的;(2)提供的电流小,一般在100MA以下;(3)功率因数极低,不过考虑到本身功率很小;(4)使用寿命短,比如稳压管烧坏、降压电容容量降低造成供电不足、滤波电容损坏后造成整个电路烧坏。
a. 稳压管为什么容易击穿?我们知道220V交流电峰值电压是311V,在峰值电压下,流过稳压管的电流就会比平均值大1.4倍,而且是通电时如果刚好是接近峰值电压值,降压电容C1电压为0,等于是短路状态,此时瞬间电压加在稳压管和滤波电容上,虽然电容电压不能突变,可是电容也是有电阻值的,瞬间电流会比较大,电容上产生的瞬间电压就会比较高,超过稳压管稳压值时,稳压管必然会流过相对较大的电流,稳压管有瞬间击穿的风险。稳压管击穿是最常见的损坏现象。
b. 滤波电解电容的老化,上面提到电压在峰值时,电流会是平均电流的1.4倍,那么电解电容上的电流变化是比较大的,长期的大纹波电流流过电解电容,就会造成电解电容的老化,容量下降,而容量下降后,纹波电流变得更大,会加速老化过程。
c. 由于降压电容采用CBB电容CBB电容寿命短,容量容易下降。为减少稳压管损坏风险,电路设计时采用的CBB电容容量值刚好够用,在使用一段时间(如1年)后,容量下降,造成电路供电不足,后级电路就无法正常工作。
5. 整理电路图
了解了电源电路的工作原理后,再回头来整理前面画的电路草图。
首先通过几个核心的元器件来确认电路的类型:这个电路中共有两个直流管,且正负极是串接的;一个稳压管,一个大的电解电容(470微法),还有个体积比较大电阻(R1)。据此,可判断出此例中电源电路就是一个阻容半波整流电路,依靠稳压管对控制电路提供稳定的直流电压。与4中的资料基本一致。这时,如果你是个熟手,就可以调整电路图了,但如果是个菜鸟,给出一个比较实用的建议:在网上找类似电路,以元器件为参照查找,元器件越接近越有用。
不幸,本人就是个菜鸟,画了半天,画出了下面的图:

可惜,上图还是不便于分析。于是又在网上找到如下材料:

抗冲击输入电阻R1:一般采用几欧~几十欧,可以在通电瞬间减少冲击电流,另外在后面电路短路时起到保险电阻作用。
