將交流市電轉換為低壓直流的常規方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當受體積和成本等因素的限制時，最簡單實用的方法就是采用電容降壓式電源。

今天我們來聊聊電容降壓電路。

電容降壓式簡易電源的基本電路上圖，C1為降壓電容器，D2為半波整流二極管，D1在市電的負半周時給C1提供放電回路，D3是穩壓二極管，R1為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。

(資料圖片)

在實際應用時常常采用的是下圖所示的電路

當需要向負載提供較大的電流時，可采用下圖所示的橋式整流電路

整流后未經穩壓的直流電壓一般會隨負載電流的變化發生很大的波動，這是因為此類電源內阻很大的緣故所致，故不適合大電流供電的應用場合。

器件的選擇

①電路設計時，應先測定負載電流的準確值，然后參考示例來選擇降壓電容器的容量。 因為通過降壓電容C1向負載提供的電流Io，實際上是流過C1的充放電電流Ic。 C1容量越大，容抗Xc越小，則流經C1的充、放電電流越大。 當負載電流Io小于C1的充放電電流時，多余的電流就會流過穩壓管，若穩壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時易造成穩壓管燒毀。

②為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應大于兩倍的電源電壓。

③泄放電阻R1的選擇必須保證在要求的時間內泄放掉C1上的電荷。

計算舉例：

已知C1為0.33uF，交流輸入為220V/50Hz，求電路能供給負載的最大電流。

C1在電路中的容抗Xc為：

Xc=1/（2πfC）=1/（23.14500.3310-6）=9.65K

流過電容器C1的充電電流Ic為：

Ic=U/Xc=220/9.65=22mA。

通常降壓電容C1的容量C與負載電流Io的關系可近似認為：C=14.5I，其中C的容量單位是uF，Io的單位是A。

電容降壓式電源是一種非隔離電源，在應用上要特別注意隔離，防止觸電。

這一類的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通常可在幾伏到三幾十伏，取決于所使用的齊納穩壓管。所能提供的電流大小正比于限流電容容量。采用半波整流時，每微法電容可得到電流(平均值)為:

I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C

=0.4422023.1450*C=30000C

=30000*0.000001=0.03A=30mA

如果采用全波整流可得到雙倍的電流(平均值)為：

I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C

=0.8922023.1450*C=60000C

=60000*0.000001=0.06A=60mA

一般地，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因為浮地，穩定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。

使用這種電路時，需要注意以下事項：

①未和220V交流高壓隔離，請注意安全，嚴防觸電!

②限流電容須接于火線，耐壓要足夠大(大于400V)，并加串防浪涌沖擊兼保險電阻和并放電電阻。

③注意齊納管功耗，嚴禁齊納管斷開運行。

采用電容降壓電路是一種常見的小電流電源電路，由于其具有體積小、成本低、電流相對恒定等優點，也常應用于LED的驅動電路中。

下圖為一個實際的采用電容降壓的LED驅動電路

請注意，大部分應用電路中沒有連接壓敏電阻或瞬變電壓抑制晶體管，建議連接上，因壓敏電阻或瞬變電壓抑制晶體管能在電壓突變瞬間( 如雷電，大用電設備起動等)有效地將突變電流泄放，從而保護二級關和其它晶體管，它們的響應時間一般在微毫秒級。

電阻R1為泄放電阻，其作用為：當正弦波在最大峰值時刻被切斷時，電容C1上的殘存電荷無法釋放，會長久存在。 在維修時如果人體接觸到C1的金屬部分，有強烈的觸電可能，而電阻R1的存在，能將殘存的電荷泄放掉。 從而保證人、機安全。 泄放電阻的阻值與電容的大小有關，一般電容的容量越大，殘存的電荷就越多。 泄放電阻就阻值就要選小些。 經驗數據如下表，供設計時參考：

壓敏電阻(或瞬變電壓抑制晶體管)的作用是將輸入電源中瞬間的脈沖高壓電壓對地泄放掉，從而保護LED不被瞬間高壓擊穿。

LED串聯的數量視其正向導通電壓Vf而定﹐在220VAC電路中，最多可以達到80個左右。