用于輕負載應用的電容壓降離線(xiàn)電源使一切變得簡(jiǎn)單

　　諸如電子儀表的低功耗應用經(jīng)常需要一款簡(jiǎn)單的離線(xiàn)電源，其中的3.3V為一個(gè)微控制器供電，并且將一個(gè)鋰離子電池的電壓充電至4.2V。你可以用電源頻率電力變壓器或者使用復雜的AC/DC離線(xiàn)電源來(lái)實(shí)現這一功能。這兩種方法都有廣為人知的重量、尺寸和/或復雜程度方面的缺點(diǎn)。另外兩個(gè)相對簡(jiǎn)單的選擇是全波和半波電容壓降電路。

　　圖1：基本全波電路原理圖

　　前端是眾所周知的“電容壓降器”或“電容壓降”。這個(gè)電路的全波和半波實(shí)現方式的思路，是將線(xiàn)路電容器，C1，用作一個(gè)無(wú)損耗電阻，而電容器的電抗將設定最大電流，此最大電流可作為DC/DC穩壓器的輸入。齊納二極管將DC/DC轉換器的輸入電壓限制在無(wú)負載條件以下，從而將電源電壓轉換為一個(gè)中間DC電壓軌 (VDC)。DC/DC轉換器的輸入電壓 (VDC= VIN) 被設定為相對比較高的值，這樣的話(huà)，電容壓降所需的電流可以保持在較低的水平上。然后，通過(guò)使用一個(gè)寬VIN降壓穩壓器，你可以將中間未經(jīng)穩壓DC電壓軌 (VDC) 降壓轉換為負載所需要的經(jīng)穩壓DC電壓。

　　可用TI的LMR14006，LMR16006和LM46000降壓穩壓器實(shí)現高降壓比，從而實(shí)現較低的穩壓器輸入電流。這讓你能夠使用電容值更小的C1，使汲取自電網(wǎng)的表現功率更低。由于對最大表現功率的嚴格控制，諸如智能電網(wǎng)電子電表的應用可以得益于這一特性;典型最大值被限制在8VA。

　　圖2：基本半波電路原理圖

　　圖2顯示的是用半波電容壓降電路的實(shí)現方式。由于半波電路不考慮線(xiàn)路電壓的負周期，這將使傳送到寬VIN降壓的電流要低于傳遞到全波電路的電流。因此，對于電池充電等應用(更快速充電要求DC/DC穩壓器提供相對較高的負載電流)，全波電路更加合適。在圖1中，全波電路原理圖顯示的是橋式整理器的實(shí)現方式。

　　這些電路的最大優(yōu)勢在于它們的大小。近些年，智能電子電表的尺寸在不斷縮小，這使得電路板空間十分有限。要嘗試和安裝一個(gè)更加傳統的AC/DC電路，不但需要增加PCB面積，而且也是十分復雜的。而電路板面積的增加也直接與成本相關(guān)。電容壓降電路具有高很多的成本有效性，這是因為C1電容器是唯一一個(gè)需要以AC電壓為額定電壓的組件。

　　雖然這些電路易于配置，在創(chuàng )建工作臺原型機和添加適當的濾波和保護電路時(shí)，你還是應當十分小心，以避免有可能出現的致命傷害。