求助：阻容降压电路遇到麻烦，问题已找到求解决方法

guoxiong1987

(原文件名:阻容电路.jpg)
原理图如上图，最原始的参数为电解电容470uf，12v稳压管为0.5w，R2用510Ω，上电后会出现稳压管被击穿的情况，后来改用1000uf电解，R2换成100Ω，稳压管改用1w后基本上不再出现这种情况，在调试时用连续上电做实验（故意制造接触不良的情况，上电时开关持续打火），多次实验的结果是有一两次会出现稳压管稳压值下降，由12v变为9v多，后改用瞬态抑制二极管p6ke12a代替稳压管，多次试验暂未发现问题，但怀疑瞬态抑制二极管是否能长期在该电路中安全运行，望各位不吝赐教；由于已加工好pcb，要在电路中加电阻几乎不可能，下面是第一次做的板子，加了电阻的，能很好运行，第二次改版的时候把电阻去点了出了问题。

(原文件名:阻容电路第一批.jpg)

ourgalaxy

疑问丛丛：

大神出来解释电解该如何取值吧。我一直无法理解为什么那个电解大家都用25V的，耐压够吗？

USACH

首先确定你的后面复杂是什么东东？是不是恒定功耗的（或者基本是），如果不是，请用别的办法，阻容不怎么适合你。

其次，按照你的功率选择合适的稳压管，电阻，和电容，这个自己稍微摸索下就行啦，就是一个电流守恒的原理，电阻，负载，稳压管上面的电流和和电容（CBB）上流过的一样。

最后考虑功率，这个和电流相关，负载的变化会不会是稳压管上面的功率超过最大耗散，和最小稳压电流。


还有需要注意的就是低压这边最好做一级隔离。


不过你这电路，不算标准的阻容电路。

guoxiong1987

回复【1楼】ourgalaxy
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耐压应该是够了，在正常工作时电解两端电压就是13v左右

guoxiong1987

回复【2楼】USACH 美丽坚和中国
首先确定你的后面复杂是什么东东？是不是恒定功耗的（或者基本是），如果不是，请用别的办法，阻容不怎么适合你。
其次，按照你的功率选择合适的稳压管，电阻，和电容，这个自己稍微摸索下就行啦，就是一个电流守恒的原理，电阻，负载，稳压管上面的电流和和电容（cbb）上流过的一样。
最后考虑功率，这个和电流相关，负载的变化会不会是稳压管上面的功率超过最大耗散，和最小稳压电流。
还有需要注意的就是低压这边最好做一级隔离。
不过你这电路，不算标准的阻容电路。
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不是恒定功耗的，要带动两个继电器，电流最大60个ma，后面的是大功率管，主要是在继电器不动作的时候通过剩余部分的电流

xiaobendan

回复【1楼】ourgalaxy  
疑问丛丛：
大神出来解释电解该如何取值吧。我一直无法理解为什么那个电解大家都用25v的，耐压够吗？
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那么您觉得多少耐压的合适？

xiaobendan

电阻是要加的，可以弄个功率大点的串到L或者N上。
实在不行，就试试看在电解电容上并联一个高频电容什么的。

guoxiong1987

回复【6楼】xiaobendan 仲跻东
电阻是要加的，可以弄个功率大点的串到l或者n上。
实在不行，就试试看在电解电容上并联一个高频电容什么的。
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求教：请问这是由于电解的寄生电感造成的还是什么原因，另外，最开始的时候R2用的是510Ω，多上点几次后稳压管容易击穿，后改用100Ω后情况好转，我的理解是用510Ω的时候通过大功率管的电流最多就1ma左右，在上电瞬间遇到大电流的时候大电流无法完全通过大功率管反而反向通过稳压管或是由此引起电压升高最终击穿稳压管

diablo_77521

学习下

ourgalaxy

回复【5楼】xiaobendan  仲跻东
回复【1楼】ourgalaxy  
疑问丛丛：
大神出来解释电解该如何取值吧。我一直无法理解为什么那个电解大家都用25v的，耐压够吗？
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那么您觉得多少耐压的合适？
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考虑负载开路，400v是必须的。否则，就可以听到鞭炮声了。
也许是我杞人忧天，我是怕高压怕到杯弓蛇影了。以前的同事在测漏电开关时不慎烧掉了一双皮鞋！
我现在做低价位的led灯阻容电源，已经是很注意多路保护了。丝毫不敢大意。其实1.5uf的电容已经不便宜了。还不如功率小一点的变压器，出问题也只是变压器开路而已。

sz135848

回复【楼主位】guoxiong1987  
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加的电阻，恰好起到了限流作用。你的稳压管放在基极和集电极间。所以看出来，你的电路不加电阻时，be这条路上根本没有限流
这是你的电路三极管基极的等效回路，让人很担心啊

(原文件名:捕获.JPG)

guoxiong1987

回复【10楼】sz135848
回复【楼主位】guoxiong1987   
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加的电阻，恰好起到了限流作用。你的稳压管放在基极和集电极间。所以看出来，你的电路不加电阻时，be这条路上根本没有限流
这是你的电路三极管基极的等效回路，让人很担心啊


(原文件名:捕获.jpg)
引用图片

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在正常工作的情况下，电流是恒定的，只要有R2为基极提供电流，大功率管上就会吸收剩余部分的电流，不知道我的理解是否正确，望指正

gongnn

输入没有串个电阻保护？那冲击电流肯定很大。几十欧的就行

sz135848

回复【11楼】guoxiong1987  
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你的R2和Z1调换一下位置，就能达到你的R2限基极电流的，目的了
基极电流是指Ibe,

(原文件名:捕获.JPG)

你看，Vbe达到13V，没有任何限流电阻串联在其中，R2只是与其并联的

wangh0236

首先确定你的后面复杂是什么东东？是不是恒定功耗的（或者基本是），如果不是，请用别的办法，阻容不怎么适合你。  
其次，按照你的功率选择合适的稳压管，电阻，和电容，这个自己稍微摸索下就行啦，就是一个电流守恒的原理，电阻，负载，稳压管上面的电流和和电容（cbb）上流过的一样。

JQ_Lin

请问楼主，VDD 和 VCC 两个输出端的负载电流最大值各是多少啊？

VDD  12V  60mA 继电器
VCC   5V  ？mA

只有知道电路需求，才好对电路进行合理的、必要的分析。

my2009

mark

guoxiong1987

回复【13楼】sz135848
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你好，我无法理解那个25v是怎么来的

guoxiong1987

回复【15楼】JQ_Lin
请问楼主，vdd 和 vcc 两个输出端的负载电流最大值各是多少啊？
vdd  12v  60ma 继电器
vcc   5v  ？ma
只有知道电路需求，才好对电路进行合理的、必要的分析。

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vcc   4.7v  50ma左右，恒定负载，用4个510Ω电阻与vdd串联得到，图上只画了两个，正反两面并联

JQ_Lin

回复楼主：

1.  根据实际负载需求，60mA的继电器和50mA的恒定负载，加上稳压管的工作电流和滤波电容的漏电等，总共将近120mA的电流，楼主位的下图中的C1，1.5uF显然是不够的。至少要2uF，取2.2uF是合适的。

2.  VDD输出电压由稳压管Z1稳压值和三极管的发射结电压构成，接近13V。既然VDD的负载为12V、60mA的继电器，Z1采用11V的稳压管，VDD输出接近12V才是妥当的。

3.  VCC输出电压4.7V，在VDD输出电压大约11.9V的情况下，需要串联电阻 ( 11.8 - 4.7 ) ÷ 50 ＝ 142 欧姆。
    楼主为什么是4.7V，而不要5.0V ？不解。
    与这个恒定负载并联一个电压稍高点的稳压二极管，也是必要的，可以避免这一路空载时电压跳变到12V的VDD。如不计较这一点，就免了吧。

4.  三极管Q1是用来提供富余电流的通道的，特别是继电器断电时的富余电流的，而且它应当具备调控120mA电流的能力。下图中的那个低值电阻R3是不可省略的。它取样负载电流，控制着三极管的泄放电流的量。它和电阻R2的合适的搭配，使其两端的压差的变动尽可能地小一些，起到较好的稳压作用。

5.  三极管Q1的集电极应当串入一个适当的电阻来分摊功耗，不要让Q1独自去抗。
    设身处地，可以想象，当完全处于空载时，12V x 0.12A = 1.44W，没有散热片的小管子能受得了吗？

6.  这类电容降压的电源电路，优点是简单、占地少、成本低。
    缺点，客户端不能与电网共零、共地，只能悬浮，必须特别注意安全；上电时对电网造成冲击污染，自身损坏难以避免，因而被人骂，被唾弃。

7.  一般的电容降压电源电路，频繁地损坏，突出表现在稳压管被击穿和变值。如不采取措施，必定损坏。这次不坏下次坏，今天不坏明天坏，早晚都要坏。
    损坏的原因，就是电容电压不能突变的特性形成的上电冲击。

    在原始设计里（见楼主位的下图），R3的另一个作用是有效缓解上电对稳压管的冲击。而楼主拆掉了R3（见楼主位的上图），上电冲击通过Q1的发射结直接危害了稳压管Z1，在没有采取任何措施的情况下，稳压管必坏无疑。

8.  减少和避免上电损坏的办法：
    在输入回路串联一个几十欧姆的限流电阻，6楼和12楼都说过了。这是很有效的办法。
    滤波用的电解电容一定要有效（没有变质失效且连接可靠），耐压建议取50V（当然也不必9楼所说的400V）。这一点是不被人注意的。
    这两个办法都是针对上电损坏的机理提出来的。

guoxiong1987

回复【19楼】JQ_Lin
回复楼主：
1.  根据实际负载需求，60ma的继电器和50ma的恒定负载，加上稳压管的工作电流和滤波电容的漏电等，总共将近120ma的电流，楼主位的下图中的c1，1.5uf显然是不够的。至少要2uf，取2.2uf是合适的。
2.  vdd输出电压由稳压管z1稳压值和三极管的发射结电压构成，接近13v。既然vdd的负载为12v、60ma的继电器，z1采用11v的稳压管，vdd输出接近12v才是妥当的。
3.  vcc输出电压4.7v，在vdd输出电压大约11.9v的情况下，需要串联电阻 ( 11.8 - 4.7 ) ÷ 50 ＝ 142 欧姆。
    楼主为什么是4.7v，而不要5.0v ？不解。
    与这个恒定负载并联一个电压稍高点的稳压二极管，也是必要的，可以避免这一路空载时电压跳变到12v的vdd。如不计较这一点，就免了吧。
4.  三极管q1是用来提供富余电流的通......
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    你好，首先非常感谢，在参数的选取上面cbb电容确实是选取了2.2uf的，只是在原理图上没有修改，在Z1的使用上有设计开始到产品生产上都是用的12V，不会出问题但确实应改成11v为好，还有用4.7v的稳压管是因为用到温湿度传感器am2301，电压超过5.3v有可能会失真，而用5.1v的稳压管的话有可能会高于5.3v，三极管的选取上面也正是如你所说用的是大功率三极管，最高耐压50v，并且也配上了散热片，在原设计的电路里R3选取的是27Ω（原图是由师傅所设计的），在改版的时候由于自己觉得这个电阻加在这里用处不大且会发热，所以在原版的电路板上采取短接手段做了几次试验，当时没有发现这个问题，后来又请教师傅问他当时加上这个电阻的原因及取值的依据，可能时间比较久了师傅当时没能说出理由并说如果我做的实验证明可行的话就去掉好了，说以后来就改掉了，以至于造成了现在的悲剧，改版后的第一次产品已经卖出，做过连续上电、模拟接触不良的情况，在插头被电火花击打氧化的情况下产品没有出现问题（R2用了50Ω），但还是很担心长期运行时会出现问题。在没有完全搞清楚电路原理的情况下擅自改动电路造成了产品设计上的缺陷。
    由于板子加工了不少，还是想能有一个比较好的解决方法，根据所提的建议及pcb板的现状，我想在J8之前串接电阻以限制上电冲击，在这方面还希望能指点一二。

wdwd

回复【20楼】guoxiong1987 秦国雄
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J8之前串接5W47R电阻以限制上电冲击

dwwzl

解决问题了吗？也没有结帖，想知道现在的情况