小さなLEDを点灯させたり、小電流のDC電源として使えるような5Vが供給できるACトランスレス電源の実験

(回路)
R1:470kΩ(~1MΩ)
C1:1.0μF(0.47~3.3μF)CBB22 耐圧400Vフィルムコンデンサ
R2:100Ω(47~680Ω)
Zd:1N4733 5.1V 1W Max550mA
C2:100μF(22~470μF 耐圧16~100V電解コンデンサ各種)

(結論)
C1の容量と5.0V近辺を維持できる負荷電流の関係
0.47μFでは0~10mA
1.0μFでは20~30mA
2.2μFでは40~60mA R2が熱くなるが、電源オフ直後指でさわれる
3.3μFでは60~90mA R2が相当発熱して危険、臭いがする

P_20190120_174609_vHDR_On
 測定用回路をブレッドボードに組み測定
P_20190120_174710_vHDR_On
 生データ CRを( )内の値に変更しながら測定

(主な実験データ)
C1=1μF、R2=100Ω、C2=100μF
 無負荷 Vo=5.16V > 5.00V(Io=18.5mA)負荷ショートでIo=30mA

C1=2μF、R2=100Ω、C2=100μF
 無負荷 Vo=5.28V > 5.15V(Io=20mA)R2が発熱
 無負荷 Vo=5.28V > 4.93V(Io=40mA)負荷ショートでIo=68mA、R2がチンチン

C1=2μF、R2=100Ω、C2=220μF
 無負荷 Vo=5.28V > 5.02V(Io=42mA)R2が発熱

C1=1μF、R2=50Ω、C2=220μF
 無負荷 Vo=5.15V > 5.06V(Io=19mA)
 無負荷 Vo=5.15V > 4.40V(Io=31mA)負荷ショートで32mA

C1=1μF、R2=200Ω、C2=220μF
 無負荷 Vo=5.15V > 5.05V(Io=19mA)負荷ショートで32mA

C1=1μF、R2=680Ω、C2=220μF
 無負荷 Vo=5.15V > 5.05V(Io=19mA)負荷ショートで32mA

C1=0.47μF、R2=100Ω、C2=220μF
 無負荷 Vo=5.10V > 5.03V(Io=10mA)
 無負荷 Vo=5.10V > 4.44V(Io=14mA)負荷ショートで15mA

C1=3.3μF、R2=100Ω、C2=100μF
 無負荷 Vo=5.32V > 5.18V(Io=20mA)
 無負荷 Vo=5.32V > 5.09V(Io=48mA)R2が発熱
 無負荷 Vo=5.32V > 4.77V(Io=79mA)R2チンチン 負荷ショート実験せず 推定90mA?

(考察)
C1を3μFにすれば90mA程度流せるが、R2の発熱に注意
C2は100μFが適当、少なければ電圧降下大、470μFでは降下小だが最大電流は同じR2は100~220Ωでいいのではないか、電流を多く流す場合はワット数の大きい抵抗が必要、しかし無駄な発熱となる、C1の発熱はほとんどない
Zdの発熱は一連の実験では感じられない、電流は測定していない
※出力電圧のリップルは測定していない

(理論)
1μFフィルムコンデンサのリアクタンス 関西=60Hz
Xc=1/(2πfc)=1/(2×3.14×60Hz×0.000001)=2.65kΩ
このフィルムコンデンサに流れる凡その電流
Ic=Vac/Xc=100/2.65=37.7mA
※交流と直流の区別を無視すればこの回路では理論値の80%程度の電流が流せた。