PIN光电二极管是在PN结的P型层和N型层之间夹了一层本征半导体(semiconductor ，形成P-I-N结构而得名，如下图所示：如上图所示，处于...
电容压降电源交流线路
接线图
2023年08月22日 19:58 260
admin
当谈到电源（电源、稳压器、转换器）时，现在最常引用的第一个参数是“效率”。虽然更高的效率当然是一件好事，但设计人员知道还有许多其他重要标准，例如输入调节、输出调节和输出纹波（仅举几例）。这些只是性能因素——更高的效率还必须与供应规模、成本、复杂性和其他属性进行权衡。
这就是为什么电容压降电源拓扑有时是一个不错的选择。它很简单，易于设置，并且可以在电流要求约为 50 至 100 mA 的应用中提供基本的交流输入/直流输出。它采用电流、电压和基于电抗的分压的基本原理，而不是使用功耗电阻器通过分压器来降低线路电压。自电子学早期以来，它就已成功应用于各种应用，现在用于为智能电表 (e-meter) 和 LED 灯串供电。由于它不使用变压器或电感器等磁性元件，因此成本低且重量轻。
在这种电容式无变压器电源中，只要电流输出 (IOUT) 小于或等于电流输入 (IIN)，负载上的电压就会保持恒定。IIN 受 R1 和 C1 电抗的限制。R1限制浪涌电流；选择其值，使其不会消耗太多功率，但又足够大以限制浪涌电流。（微芯科技）
理论上，电容器的无损电阻和电抗可以避免分压电阻器产生的损耗，尽管该设计还有其他重大损耗来源。电容器的尺寸必须在线路频率下具有正确的电抗性，以实现所需的分压比。整流二极管可以是单个二极管，也可以是全波桥，以实现更低的纹波和更好的性能。如果负载已知并且相对固定，则可以在输出端使用基本的大容量电容器来平滑纹波（如果需要）；对于变化的负载或较低的纹波，可以在输出端添加一个简单的 DC/DC 稳压器，以提供更稳定的 DC 输出；我不太愿意称其为“导轨”，因为它通常缺乏直流导轨的稳定性。
（请注意，使用电容器和二极管来产生降压 AC/DC 电源有一些讽刺意味：当以不同的拓扑排列时，这些用于构建的电容器和二极管的电压是两倍、三倍甚至更高-交流电源的阶倍数。）
但在电容下降的背后，存在着潜在的挑战：下降的电容器会受到完整的交流线路应力和尖峰的影响，因此如果使用低档设备，可能会出现故障。大多数供应商强烈建议您使用“X 级”电容器，这意味着如果由于电压尖峰或过载而发生故障，它仍将保持电流隔离，而不是“故障短路”模式，这会使用户陷入困境危险。此外，由于该设计未通过变压器隔离，因此对用户存在潜在危险（我们的意思是“潜在”一词的两种含义！）由于电容压降电路具有所谓的地线并且不是浮动的，如果交流电源插头或插座接线错误以及火线、零线和地线重新布置，可能会造成严重后果；
尽管存在这些问题，电容压降电源还是有用的，并且在可行的交流/直流电源选项中占有一席之地。供应商正在寻找改善其低效率的方法，通常在 10-20% 范围内。（这听起来确实很糟糕！）通过添加低成本 DC/DC 稳压器，可以显着提高效率，同时仍然避免磁性组件的成本和尺寸；当然，尽管它们是否具有这样的负面影响很大程度上取决于应用程序。
供应商和其他人已经发表了一些关于上限下降供应的良好分析以及改进方法（请参阅下面的参考资料）。这里重要的信息是，交流/直流电源的范围不仅仅是广泛使用的、闭环的、严格监管的线性和开关设计，还包括一些对于应用来说可能不优雅但有效（如果不是高效）的方法。但在做出选择之前，您必须充分了解每种类型的性能和安全考虑因素，以及许多日益严格的效率和安全监管标准。可以肯定的是，电源拓扑选择并不简单。
这就是为什么电容压降电源拓扑有时是一个不错的选择。它很简单，易于设置，并且可以在电流要求约为 50 至 100 mA 的应用中提供基本的交流输入/直流输出。它采用电流、电压和基于电抗的分压的基本原理，而不是使用功耗电阻器通过分压器来降低线路电压。自电子学早期以来，它就已成功应用于各种应用，现在用于为智能电表 (e-meter) 和 LED 灯串供电。由于它不使用变压器或电感器等磁性元件，因此成本低且重量轻。
在这种电容式无变压器电源中，只要电流输出 (IOUT) 小于或等于电流输入 (IIN)，负载上的电压就会保持恒定。IIN 受 R1 和 C1 电抗的限制。R1限制浪涌电流；选择其值，使其不会消耗太多功率，但又足够大以限制浪涌电流。（微芯科技）理论上，电容器的无损电阻和电抗可以避免分压电阻器产生的损耗，尽管该设计还有其他重大损耗来源。电容器的尺寸必须在线路频率下具有正确的电抗性，以实现所需的分压比。整流二极管可以是单个二极管，也可以是全波桥，以实现更低的纹波和更好的性能。如果负载已知并且相对固定，则可以在输出端使用基本的大容量电容器来平滑纹波（如果需要）；对于变化的负载或较低的纹波，可以在输出端添加一个简单的 DC/DC 稳压器，以提供更稳定的 DC 输出；我不太愿意称其为“导轨”，因为它通常缺乏直流导轨的稳定性。
（请注意，使用电容器和二极管来产生降压 AC/DC 电源有一些讽刺意味：当以不同的拓扑排列时，这些用于构建的电容器和二极管的电压是两倍、三倍甚至更高-交流电源的阶倍数。）
但在电容下降的背后，存在着潜在的挑战：下降的电容器会受到完整的交流线路应力和尖峰的影响，因此如果使用低档设备，可能会出现故障。大多数供应商强烈建议您使用“X 级”电容器，这意味着如果由于电压尖峰或过载而发生故障，它仍将保持电流隔离，而不是“故障短路”模式，这会使用户陷入困境危险。此外，由于该设计未通过变压器隔离，因此对用户存在潜在危险（我们的意思是“潜在”一词的两种含义！）由于电容压降电路具有所谓的地线并且不是浮动的，如果交流电源插头或插座接线错误以及火线、零线和地线重新布置，可能会造成严重后果；
尽管存在这些问题，电容压降电源还是有用的，并且在可行的交流/直流电源选项中占有一席之地。供应商正在寻找改善其低效率的方法，通常在 10-20% 范围内。（这听起来确实很糟糕！）通过添加低成本 DC/DC 稳压器，可以显着提高效率，同时仍然避免磁性组件的成本和尺寸；当然，尽管它们是否具有这样的负面影响很大程度上取决于应用程序。
供应商和其他人已经发表了一些关于上限下降供应的良好分析以及改进方法（请参阅下面的参考资料）。这里重要的信息是，交流/直流电源的范围不仅仅是广泛使用的、闭环的、严格监管的线性和开关设计，还包括一些对于应用来说可能不优雅但有效（如果不是高效）的方法。但在做出选择之前，您必须充分了解每种类型的性能和安全考虑因素，以及许多日益严格的效率和安全监管标准。可以肯定的是，电源拓扑选择并不简单。
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