用于轻负载应用的电容压降离线电源使一切变得简单

　　诸如电子仪表的低功耗应用经常需要一款简单的离线电源，其中的3.3V为一个微控制器供电，并且将一个锂离子电池的电压充电至4.2V。你可以用电源频率电力变压器或者使用复杂的AC/DC离线电源来实现这一功能。这两种方法都有广为人知的重量、尺寸和/或复杂程度方面的缺点。另外两个相对简单的选择是全波和半波电容压降电路。
　　


　　图1：基本全波电路原理图
　　前端是众所周知的“电容压降器”或“电容压降”。这个电路的全波和半波实现方式的思路，是将线路电容器，C1，用作一个无损耗电阻，而电容器的电抗将设定最大电流，此最大电流可作为DC/DC稳压器的输入。齐纳二极管将DC/DC转换器的输入电压限制在无负载条件以下，从而将电源电压转换为一个中间DC电压轨 (VDC)。DC/DC转换器的输入电压 (VDC= VIN) 被设定为相对比较高的值，这样的话，电容压降所需的电流可以保持在较低的水平上。然后，通过使用一个宽VIN降压稳压器，你可以将中间未经稳压DC电压轨 (VDC) 降压转换为负载所需要的经稳压DC电压。
　　可用TI的LMR14006，LMR16006和LM46000降压稳压器实现高降压比，从而实现较低的稳压器输入电流。这让你能够使用电容值更小的C1，使汲取自电网的表现功率更低。由于对最大表现功率的严格控制，诸如智能电网电子电表的应用可以得益于这一特性;典型最大值被限制在8VA。
　　


　　图2：基本半波电路原理图
　　图2显示的是用半波电容压降电路的实现方式。由于半波电路不考虑线路电压的负周期，这将使传送到宽VIN降压的电流要低于传递到全波电路的电流。因此，对于电池充电等应用(更快速充电要求DC/DC稳压器提供相对较高的负载电流)，全波电路更加合适。在图1中，全波电路原理图显示的是桥式整理器的实现方式。
　　这些电路的最大优势在于它们的大小。近些年，智能电子电表的尺寸在不断缩小，这使得电路板空间十分有限。要尝试和安装一个更加传统的AC/DC电路，不但需要增加PCB面积，而且也是十分复杂的。而电路板面积的增加也直接与成本相关。电容压降电路具有高很多的成本有效性，这是因为C1电容器是唯一一个需要以AC电压为额定电压的组件。
　　虽然这些电路易于配置，在创建工作台原型机和添加适当的滤波和保护电路时，你还是应当十分小心，以避免有可能出现的致命伤害。