什么是倍压整流电路?
在一些需用高电压、小电流的当地,常常运用倍压整流电路。倍压整流,能够把较低的沟通电压,用耐压较高的整流二极管和电容器,“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍,分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。
倍压整流电路作业原理:
倍压整流电路:使用滤波电容的存储效果,由多个电容和二极管能够获得几倍于变压器副边电压的输出电压,称为倍压整流电路。电路如图下所示。
★当u2正半周时节,电压极性如图所示,D1导通,D2截止;C1充电,电流方向和C1上电压极性如图所示,C1电压最大值可达 。
★当u2负半周时节,电压极性如图所示, D2导通,D1截止;C2充电,电流方向和C2上电压极性如图所示,C2电压最大值可达 。
可见,对电荷的存储效果,使输出电压(即C2上的电压)为变压器副边电压的两倍,使用相同原理能够完成所需倍数的输出电压。
如上图所示为多倍压整流电路,在空载情况下,依据上述剖析办法可得,C1上的电压为 ,C2~C6上的电压为 。因而,以C1两头作为输出端,输出电压的值为 ;以C2两头作为输出端,输出电压的值为 ;以C1和C3上电压相加作为输出,输出电压的值为 ……,依此类推,从不同方位输出,可获得 的4、5、6倍的输出电压。
倍压整流电路的长处和缺陷:
倍压整流电路的本质是电荷泵。开始因为核技术发展需要更高的电压来模仿人工核反应,所以在1932年由COCCROFT和WALTON提出了高压倍压电路,一般称为C-W倍压整流电路。
倍压整流电路有多种结构,各有优缺陷。常见电路如下:
这三个电路都是6倍压整流电路,各有特点。咱们一般称每2倍为一阶,用N表明,上述电路都是3阶,即N=3。假如期望输出电压极性不同,只要将一切的二极管反向就能够了。
电路1的长处是每个电容上的电压不会超越变压器次级峰值电压U的两倍,即2U,所以能够选用耐压较低的电容。缺陷是电容是串联放电,纹波大。
电路2的长处是纹波小,缺陷是对电容的耐压要求高,跟着N的增大,电容的电压应力随之添加。图中最终一个电容的电压达到了6U。
电路3是电路1的改善,长处是纹波比电路1小许多,电容电压应力不超越2U。缺陷是电路杂乱。
下面以电路1为例简略阐明作业原理:
当变压器次级输出为上正下负时,电流流向如图所示。变压器向上臂三个电容充电储能。
当变压器次级输出为上负下正时,电流流向如图所示。上臂电容经过变压器次级向下臂充电。
假如不带负载,稳态时,除了最左面的那个电容,其他每个电容上的电压为2U,所以总的输出电压为6U。事实上,因为高阶倍压整流电路带载才能很差,输出很小的功率就会导致输出电压的大幅度下跌。假定输出电流为I,每个%&&&&&%的容量相同,为C,沟通电源频率为f,则电压下跌为:
输出电压纹波为: