这篇文章解释了如何使用简单的公式如欧姆定律来计算无变压器供电电路中的电阻和电容值。
分析有源电源
在学习无变压器电源中电阻和电容值的计算和优化公式之前，首先总结一个标准是很重要的无变压器电源设计．
如图所示，所涉及的各个部件被赋予了以下具体功能:
C1是一种非极性高压电容器，用于根据负载规格将致命的市电电流降至所需的极限。由于指定的电源电流限制功能，这个组件因此变得极其重要。
D1 ~ D4配置为a桥式整流器网络用于整流从C1降下来的交流，以使输出适合于任何预期的直流负载。
Z1的定位是为了稳定输出到所需的安全电压限制。
C2安装到过滤掉任何涟漪并为连接的负载创建一个完美干净的直流。
R2可能是可选的，但建议用于处理来自市电的ON开关浪涌，尽管该组件最好必须用NTC热敏电阻替换。
使用欧姆法律
我们都知道欧姆定律是如何工作的，以及在其他两个已知的情况下如何利用它来寻找未知参数。然而，由于电容式电源具有独特的功能，并且与LED相连，计算电流、压降和LED电阻变得有点混乱。
如何计算和推导电流，压力电源电压参数。
在仔细研究了相关规律后，我设计出了一种简单有效的解决上述问题的方法，特别是在使用无变压器或采用PPC电容器或电抗控制电流的情况下。
评估电容性电源中的电流
通常,一个无变压器的电源将产生具有非常低电流值的输出，但电压等于应用的AC电源（直到它加载）。
例如，一个1µF, 400 V(击穿电压)，当连接到一个220 V x 1.4 = 308V(桥后)市电电源将产生最大70毫安的电流和一个308伏的初始电压读数。
然而，当输出负载和电流从“70 mA”的储层引出时，电压将显示一个非常线性的下降。
我们知道，如果负载消耗整个70 mA，则意味着电压几乎降为零。
现在，由于这个电压降是线性的，我们可以简单地将初始输出电压与最大电流进行分割，从而找到不同负载电流大小下会出现的电压降。
因此，308伏除以70毫安得到4.4伏。这是负载每增加1毫安电流时电压下降的速率。
这意味着如果负载消耗20 mA的电流，则电压下降将是20×4.4 = 88伏，因此输出现在将显示电压为308 - 62.8 = 220伏特DC（桥后）。
例如a1瓦LED如果不使用电阻器直接连接到该电路，则显示的电压等于LED的正向压降（3.3V），这是因为LED几乎吸收了来自电容器的所有可用电流。然而，LED上的电压并没有下降到零，因为正向电压是可以下降的最大指定电压。
从上面的讨论和分析可以清楚地看到，如果电源的电流输出能力“相对”低，那么任何电源单元中的电压都是无关紧要的。
例如，如果我们考虑一个LED，它可以承受30到40 mA电流在接近其“正向电压下降”的电压，但在较高的电压下，该电流可能对LED变得危险，因此这一切都是关于保持最大电流等于负载的最大可安全限制。
电阻计算值
负载电阻：当使用LED作为负载时，建议选择电抗值仅允许对LED的最大可容忍电流的电容器，在这种情况下，可以完全避免电阻器。
如果是电容值是大的更高的电流输出，然后可能像上面讨论的那样，我们可以纳入一个电阻，以减少电流到可容忍的限制。
计算浪涌限位电阻:上图中的电阻器R2为开断浪涌限制器电阻器。它基本上保护脆弱负载不受初始浪涌电流的影响。
在初始的开关ON期间，电容C1就像一个完整的短路，尽管只有几毫秒，并可能允许整个220V通过输出。
这可能足以炸毁与电源连接的敏感电子电路或led，其中还包括稳定齐纳二极管。
由于齐纳二极管形成一线的第一电子设备，所以需要从初始浪涌保护的线，因此可以根据齐纳二极管规格计算R2，以及最大值齐纳电流，或齐纳损耗。
齐纳的最大可容忍电流为1瓦特/ 12 V = 0.083安培。
因此R2应该是= 12 / 0.083 = 144欧姆
然而，由于浪涌电流只持续一毫秒，这个值可能会比这个值低得多。
在这里。我们不考虑310V输入的齐纳计算，因为电流被C1限制到70毫安。
由于R2可以在正常操作期间不必要地限制负载的宝贵电流，因此它必须是理想的全国过渡委员会电阻类型。NTC将确保仅在初始开关期间限制电流，然后允许完整的70 mA不受限制地传递负载。
计算放电电阻:当电路从市电中拔下时，R1电阻器用来放电存储在C1中的高压电荷。
R1值应尽可能低，以便C1快速放电，但与交流电源连接时，散热量最小。
由于R1可以是1/4瓦的电阻器，其损耗必须低于0.25/310=0.0008安培或0.8 mA。
因此R1 = 310 / 0.0008 = 387500欧姆或约390 k。
计算20 mA LED电阻
示例：在所示的图表中，电容器的值产生70 mA的最大值。对于任何导致承受的电流非常高。使用标准LED /电阻式：
R=（电源电压VS–LED正向电压VF）/LED电流IL，
=（220-3.3）/0.02=10.83K，
然而，10.83K的值看起来相当大，将大大降低LED....上的照明尽管如此，这些计算看起来是完全合法的....那么，我们是否遗漏了什么?
我认为这里的电压“220”可能不正确，因为最终LED只需要3.3V……那么为什么不在上面的公式中应用这个值并检查结果呢？如果您使用了齐纳二极管，那么可以在此处应用齐纳值。
好了，又来了。
R = 3.3/0.02 = 165欧姆
现在看起来好多了。
如果您使用的情况下，让我们说在LED之前的12V齐纳二极管，公式可以计算如下所示：
R=（电源电压VS–LED正向电压VF）/LED电流IL，
=(12 - 3.3)/0.02 = 435欧姆，
因此，电阻的值控制一个红色发光二极管安全电阻大约为400欧姆。
寻找电容电流
在上面讨论的整个无变压器设计中，C1是一个必须正确确定尺寸的关键部件，以使其输出的电流根据负载规格达到最优。
为相对较小的负载选择高值电容器可能会增加过大浪涌电流进入负载并过早损坏的风险。
相反，一个正确计算的电容器确保了控制的浪涌和标称耗散，为连接的负载保持足够的安全。
使用欧姆法律
可以通过使用欧姆的法律来计算通过用于特定负载的无变压器电源来最佳地允许的电流的大小可以通过：
I = V / R
I =电流，V =电压，R =电阻
然而，正如我们所看到的，在上面的公式中，R是一个奇数参数，因为我们将电容器作为限流元件来处理。
为了解决这一问题，我们需要推导出一种方法，将电容器的电流极限值转换为欧姆或电阻单位，从而求解欧姆定律公式。
计算电容电抗
要做到这一点，我们首先要找出电容器的电抗，它可以被认为是电阻的等效电阻。
抵抗的公式是：
Xc=1/2（π）fC
式中Xc =电抗，
π= 22/7
f=频率
C =电容值，单位为法拉
由上述公式得到的结果是以欧姆为单位的，可以直接代入我们前面提到的欧姆定律。
让我们来解一个例子来理解上述公式的实现:
让我们来看看1uF电容能向特定负载输送多少电流:
我们手头有以下数据:
pi = 22/7 = 3.14
f=50 Hz（电源交流频率）
C= 1uF或0.000001F
利用上述数据求解电抗方程得到:
Xc = 1 / (2 x 3.14 x 50 x 0.000001)
=约3184欧姆
将等效电阻值代入欧姆定律公式，我们得到：
R = V / I
或者I = V/R
假设V = 220V(因为电容器是为了配合市电电压工作。)
我们得到：
我= 220/3184
大约= 0.069安培或69 mA
类似地，可以计算其他电容器，以了解其最大电流输出容量或额定值。
以上讨论全面解释了如何在任何相关电路中计算电容电流，特别是在无变压器电容电源中。
警告:上述设计不是与电源输入隔离的，因此整个装置可能会与致命的输入电源一起浮动，在开关位置操作时要非常小心。
虽然浪涌限制电阻的计算表明1/4瓦的电阻是足够的，在最坏的情况下，该电阻可以有几乎峰值的市电电压通过它，即使是非常短的时间。大多数1/4瓦的电阻根本不能承受这样的峰值电压，风险是它将在内部电弧应该重复打开的电路在峰值电压的瞬间。结果是一个发黑的渗碳R2将最终失败，短或打开。与功率耗散无关，只与电阻器内每米有效电压梯度有关。物理上更大的电阻减轻了这种风险。在空间允许的地方，我使用两个1瓦特的电阻串联，但我在一个国家的电源是240伏特。在110V的国家，电弧失效模式的频率要低得多。
这个问题是复杂的事实，击穿，或耐压特性的电阻器不经常被引用。这看起来都是关于功率处理和电阻值。
为了说明原理：在一个8.2Mohm的1/4W电阻器上施加1000V电压，有人觉得可以吗？功率只有0.12瓦，所以根据功率计算，应该可以。但我不确定我是否会对4毫米左右的气隙上的千伏电压感到满意，更不用说由陶瓷和金属薄膜制成的4毫米组件了。
在这种应用中，碳组合电阻比薄膜电阻表现得更好，至少在理论上是这样。在实践中，我没有问题使用两个1/2电阻的任何类型串联，或1瓦特电阻。两者都避免了电弧问题。
谢谢你的有用反馈…两个串联的电阻器对我来说是一个更好的选择。
这就跟你问声好！
关于R2电阻，保护ZENER-DIODE是可能还可以使用SUFSSEROR二极管来保护齐纳二极管和后面的电路？
您好，是的，这也可以包括在内，以增加保护…
我曾经经历过变形电源。当电路没有负载条件时，齐纳二极管产生非常高的热量并使PCB变棕色。
我发现一些电路设计在Zenor二极管前面应用一个电阻。目的是什么?请建议。
是是需要串联电阻，否则齐纳将迅速燃烧。R2专门为此目的介绍！
地方写印地语，所以很容易理解变压器少电源，
你好亲爱的swagatam
非常感谢你非常有趣和翔实的文章。我学到了很多。请问R1和R2的瓦数是怎么计算的?我需要使用几乎所有70毫安输出电流运行一个需要60毫安的风扇。
永远不要忘记你的好意
致以最亲切的问候
谢谢你亲爱的Visse，我已经在上面的文章中添加了所需的信息，你可以查看一下。
如果没有提供R2怎么办？
齐纳二极管会烧坏
谢谢您的回复....
嗨亲爱的Swagatamx
请问110-240V AC / 12V DC2Amp电源、变压器的详细信息?我需要数据表，组件，匝数，线交叉动作等。
请帮帮我，先生。
非常感谢
你好，我已经在前面的评论中回答了你的问题!
你好,
在分析通过网络的电流时，为什么不考虑R1和R2的影响呢。
即使电阻器R1用于放电电容器C1，它也与电容电抗XC并联。
请解释一下。
Hi, R1电阻1M过高，通过R1的电流与通过C1的电流相比可以忽略不计。
你好，我跟踪你很久了。我展示了许多电路，使一个无变压器的电源供应给你。我试了十个中的几个，但总是有加热或过压或欠压的问题，我试了每一个2瓦50欧姆的电阻开始加热。请建议我使用105/400电容的电路，并告诉我如何连接最大数量的led(白色吸管头led 5mm)
嗨，请用10个电阻更换50欧姆电阻，它不会加热，或者您也可以用一个替换它负温度系数热敏电阻更好的浪涌控制。
您可以将90个数量的3.3 V LED串联连接为20 mA。记得在LED串的+/-或桥式整流器之后放置300 V 1瓦齐纳二极管
请不要使用105/400V的20mA led，而是使用474/400v或0.47uF/400V
先生
为什么我们在ckt中使用R1
请解释
Harsha，当电路从AC拔下电路时，要安全地排出高压电容。这保护了用户在意外触摸输入插头引脚时获得痛苦的冲击
先生
谢谢你
薄膜电容器只能限制电流
但不是电压
二极管如何承受更高的电压
哈夏，二极管的额定电压是1000伏特
先生
峰值反向电压为1000v
那么它是如何向前承受的呢
哈莎，请查看以下信息:
1 n4007特点:
最大反复峰值反向电压1000V
最大RMS电压700V
最大直流阻挡电压1000V
平均正向电流:1.0A
峰值正向浪涌电流：30A
最大瞬时正向电压：1.0V
最大直流反向电流在额定直流阻塞电压下:5.0µA @ 25°C
典型结电容:15pF
典型的反向恢复时间：2.0us
安装类型：通过孔
工作温度:-55°C ~ 150°C
嗨Swagatam。我正在修240伏的电锯。我需要更换可控硅栅极馈电电路中的电压降电容。是smd 0805陶瓷的。你知道它的价值吗?提前谢谢。
马克。
Hi Mark，根据网上的信息，这可以是0.1uF/16V SMD电容
嗨，Swagatam，谢谢你的时间，非常感谢。
马克
你好，我应该使用什么值的电阻和电容，以使断路器线圈(105 vdc, 0.38安培)从主电源220伏?提前谢谢你!
您可以使用8UF / 400V电容器。确保通过桥接二极管和电容纠正输出，并在输出中使用110V齐纳二极管
亲爱的Swagatham
如果我使用224pf/400V电容(220VAC，线频50Hz)输出电流将是15.7ma。不需要任何齐纳二极管(电压调节)和串联电阻(限流)驱动单个20ma红色LED (vF1.8V)。它是正确的吗?
使用以上的224pf电容....，最多可以串联多少个20mA红色led ?
亲爱的Anil，从技术上讲，是的，这是正确的，但偶尔开关ON浪涌可能会很快摧毁LED，因此一个电阻和齐纳二极管是必要的，以防止这种情况。
通过4个二极管和一个滤波电容器整流后，该设计将支持至少300 / 3 = 100个串联的RED LED。
对于这种配置，只有一个限流电阻器就足够了，尽管在整个电源线上安装一个300V齐纳可以保证该系列具有更好的安全性。
我需要一个120v 20mA的ckt。用什么电解电容器来减少桥接后的纹波?
对于120V，你将需要一个120V齐纳假设输入是220V。
电解液可达1000uF/25V
嗨，斯瓦加坦，
首先让我感谢你的活动。
另一方面，我想问问你对使用电离原理的“火焰探测器电路”的看法。
它在两个线杆中组成，该线杆放置在连接到电路的火焰（例如燃烧器）中，使其立即检测到火灾。
你有这样的项目知识吗?
等待你的挚友，
索兰
嗨Sorin，
对不起，我还没有调查过这个理论，所以我不知道。探测火灾的一种更有效的方法是探测烟雾或气体。
您好，非常感谢您对无变压器电源的精彩解释
只是一个问题，如果你能帮助我，我会很高兴的
我有一个电机启动电容器，铝体，450v，20uF电容器，类似于这张图片
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSe0yrPEhBHj-U5kUy7Kjqe9Y7mOSs6wj-yoYpET7U-sgK57iY2ZA
我能用它做电源吗?根据公式，它可以在308v dc下提供1.6安培，如你解释的那样，这是非常方便的，如果可以的话，我可以用它来做一个可变电源吗?
再一次谢谢
嗨，非常感谢!很高兴你喜欢它!是的，毫无疑问你可以使用显示的20uF/400V电容，但这种类型的电源的问题是浪涌电流。当你打开电源电容器将像短路几毫秒，这将足够的油炸LM317瞬间。
然而，一个基于mosfet的稳压器可能会做这项工作，你可以使用它作为一个可变电容电源。你可以试试下面的图表:
//www.addme-blog.com/wp-content/uploads/2019/05/100-watt-led-bulb-improved-design-1.png
你好
再次感谢您的答案
我刚刚读了几页关于mosfet调节变压器无电源的文章，你的例子提供了350毫安，310伏直流，5毫伏电容器，所以我的20毫伏电容器可以得到1.4安培，对吗？
如果我用这个作为一个变压电源电路,我可以把比例如30 V、12 V的电压通过可变电阻器R3的附加图片,当然其他的权力((310 - 30)*当前)必须通过mosfet散热器消散,对吗?现在我的问题是，在30v时，我能从这个电路得到多少电流?它能点亮一个30v 30W的电源led吗?
实际上，1uF会产生50mA的输出，所以20uF会产生1安培。
使用mosfet将允许下降到9V，使用BJT 2V。
剩余的能量将通过热量消散。
30V 30w绝对是可以实现的。
嗨，Swagatam，你好吗?
我是电子爱好者用户。我构建给定的电路。它是工作的，但R2(56欧姆2W)，桥式整流和滤波电容10uf 250v所有组件都变热。我所做的只是将R2的值从50欧姆改变为56欧姆(因为我没有得到50欧姆)。
嗨，Prashant，这看起来很奇怪。我可以理解R2变热或稍热，但二极管根本不应该变热，因为它们的额定电流是1安培，105帽只能产生50mA。类似地，12V齐纳的存在，10uF/250V也不会变热，我认为你的电路有一些其他问题，你必须诊断。如果你还有疑问就告诉我。
你好，先生，我需要你的帮助。有人让我建造自动电源恢复报警器。。请帮忙看电路图，谢谢
阳光，请提供更多关于报警规格的信息。
好的，谢谢让我试试
非常好，干得好，但是先生，我需要15v电源，10A，铁氧体铁芯
谢谢你，sunshne，我现在没有这个设计，但是你可以使用下面的教程自己设计
//www.addme-blog.com/how-to-design-a-flyback-converter-comprehensive-tutorial/
嗨Swagatam
我的问题是，在电解电容之前或之后放置齐纳二极管有什么区别吗?
谢谢
嗨，Abba，没有区别，两者对输出的影响是一样的
嗨，亲爱的斯瓦加瑟姆，
我对阿巴先生的这个特别问题有一个疑问。
我看到在一些基于电容的无变压器电源，齐纳二极管连接在桥式整流之前。如果我把我的问题说的更清楚一些，你考虑一下上面的电路，假设ZD1连接在C1, R1和R2的交界处。(据我所知，在桥式整流之前，电源是交流电压。)如果我们在桥接ZD1会稳定输出电压....?
提前谢谢。
亲爱的阿尼尔：，
在桥梁之前连接齐纳将仅允许AC的半周期通过输出，并将接地另一个半周期，因此输出电流将变少50％。
因此，在桥之前连接齐纳管将浪费或减少50%的功率。
你好,
我用2.2uF, 100R和5.1V Zener完成了这个项目。我得到了完美的输出电压，但我在桥后得到了90V直流，我怎么能降低电压??
嗨，你可以通过在桥上增加齐纳二极管或可控硅或功率BJT来减少它。SCR版本如下所示:
//www.addme-blog.com/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led/
尊敬的先生，是否有可能使用x额定电容器设计12 v/30安培电流。行吗？非常需要用于放射学。谢谢你的回复。
嗨，Ananad，一个1uF/400V电容将给你大约50mA的电流输出，所以现在你可以估计得到30安培所需的值
海先生,告诉我我在想,我想用lm2596生产36伏特和3安培,我计划给无变压器的交流直流转换器的输入lm2596,我困惑,什么是电压和电流的输入和怎么走掉电容器
嗨，3安培对于电容式电源来说太高了…我建议你建造一个开关电源
你好，亲爱的swagatam，我可以使用上面的ckt作为PIR运动传感器ckt的电源吗
你好，Shankar，我不会推荐它，最好是去找一个SMPS适配器，你的手机适配器会做得很好
大家好. .我需要从220VAc 60hz得到5VDc 1A输出。请告诉我C和R的值
1安培太高，不建议使用电容电路。
你好先生,
我将如何计算无变压器电源的电流限制电阻。请反馈我的问题
你好，Joni，它需要根据你打算在输出连接的负载的规格进行计算
你可以用欧姆定律来计算参数
先生，如何知道C1 R1的值?
嗨，先生！我是一名学生。我的项目是无变压器电源（220VAC-12VDC）。我想知道如何用实公式计算C1和R1。你能帮助我吗？
sokleang你好，你可以参考这篇文章的细节:
//www.addme-blog.com/2015/01/calculating-capacitor-current-in.html
R1并不重要，您可以使用330K以上的任何电阻，然后低于2M2进行该电阻
先生,
请解释一下“220v X 1.4=308v”后面是什么类型的计算，为什么要用，我们在哪里得到1.4倍，有没有标准或计算。
感谢你,
库玛muthu
库玛,
请研究“RMS电压”，您将得到答案
大家好，我已经完成了这个电路，正如你们在....图表中所示但是我的输出在桥接电路后只有1.5v…你能帮我吗
取下齐纳和电容，然后检查
你好，谢谢你的好文章。真的有用。我是来自委内瑞拉的工程师。
我有个疑问。如果我想测试不同的负载，我短路输出(最大电流场景)什么是预期会发生。我听说电压会下降。但我不明白为什么。
提前谢谢。
很高兴你喜欢它，如果你短路电容电源输出，电压将降至零，而不会对任何设备造成伤害。这是因为电容器将限制电流超过额定限制，导致电压下降。
不，你不能这样做，除非输出负载的工作电压不匹配输入电源的水平，增加帽不会工作，反而会成为危险的led。