什么叫做倍压整流电路?
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。
倍压整流电路的作业原理:
1.倍压整流电路原理
1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在抱负情况下,此半周内,D1可当作短路,一起电容器C1充电到Vm,其电流途径及电容器C1的极性如上图(a)所示。 RJy838电子-技能资料-电子元件-电路图-技能使用网站-根本知识-原理-修补-作用-参数-电子元器件符号
(2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,因为C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm,其电流途径及电容器C2的极性如上图(b)所示。其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可逐渐趋近于2Vm,为了便利阐明,底下电路阐明亦做如此假定。假如半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时,咱们必须将C1串联一电流约束电阻,以维护二极管不受电源刚开端充电涌流的危害。假如有一个负载并联在倍压器的输出出的话,如一般所预期地,在(输入处)负的半周内电容器C2上的电压会下降,然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。
图1 直流半波整流电压电路
所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波信号,故此倍压电路称为半波电压电路。
正半周时,二极管D1所接受之最大的逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所接受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应挑选PIV 》2Vm的二极管。
2、全波倍压电路
正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流途径及电容C1的极性如上图(a)所示。
负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流途径及电容C2的极性如上图(b)所示。
因为C1与C2串联,故输出直流电压,V0=Vm。假如没有自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是2Vm。假如自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压相同的。不同之处是,实效电容为C1及C2的串联电容,这比C1及C2独自的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。
正半周时,二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D1所接受的最大逆向电压为2Vm,所以电路中应挑选PVI 》2Vm的二极管。
负半周时,D1、D3导通,D2截止,电容器C1及C3都充电到Vm,其电流途径及电容器的极性如上图(a)所示。
正半周时,D1、D3截止,D2导通,电容器C2充电到2Vm,其电流途径及电容器的极性如上图(b)所示。
因为C2与C3串联。故输出直流电压V0=3m。
正半周时,D1及D3所接受的最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D2所接受的最大逆向电压为2Vm,所以电路中应挑选PIV 》2Vm的二极管。
4、N倍电压路
下图中的半波倍压电路的推行办法,它能发生输入峰值的的三倍或四倍的电压。依据线路接法的发式可看出,假如在接上额外的二极管与电容器将使输出电压变成根本峰值(Vm)的五、六、七、乃至更多倍。(即N倍)
负半周时,D1导通,其他二极管皆截止,电容器C1充电到Vm,其电流途径及电容器的极性如图(a)所示。
正半周时,D2导通,其他二极管皆截止,电容器C2充电到2Vm,其电流途径及电容器的极性如上图(b)所示。
负半周时,D3导通,其他二极管皆截止,电容器C3充电到2Vm,其电流途径及电容器的极性如上图(c)所示。
正半周时,D4导通,其他二极管皆截止,电容器C4充电到2Vm,其电流途径及电容器的极性如上图(d)所示。
所以从变压器绕线的顶上量起的话,在输出处就能够得到Vm的奇数倍,假如从变压器的绕线的底部量起的话,输出电压就会是峰值电压的Vm偶数倍。
N倍压整流电路图
倍压整流,此种电路经过并联充电,串联放电来取得比输入电压高N倍的作用。合适需求高电压小电流的场合。
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干很差,输出很小的功率就会导致输出电压的大起伏下跌。假定输出电流为I,每个电容的容量相同,为C,沟通电源频率为f,则电压下跌为:
输出电压纹波为:
通用示波器的主机高压电源包含一路正高压两路负高压,电路选用“高频高压”办法,根本电路如图3。BG1、L1、L2和C1组成高频振动器、振动信号在L3、L4上升高压,经C3~C7、BG7~BG11五倍压整流,R1、C10滤波后输出正高压供应加速成阳极。BG6半波整流,C8、C9和R2π型滤波,取得负高压供应阴极。
示波器的高频高压及显现电路是仪器的要害部分。只要示波器内各电极作业电压满意额外条件才干构成比较抱负的电子束扫描出所要调查的信号波形。高压值的精确与安稳,直接影响X、Y放大器的灵敏度。高压电路常见的毛病表现为:无光点、无高压振动、聚集不良光点关不掉、亮度暗、图形失真、调理亮度电位器时屏幕显现波形起伏随亮度而改变等。导致这些毛病的原因较多,现仅对高压电路毛病进行剖析、扫除。
(1)检测办法。示波器显现电路高压(1kV以上)的检测办法有两种:用带高压棒的直流电压量程大于一万以上的万用表直接进行丈量;凭经历调查估量,办法是:先断开电源,从示波管高压嘴上取下高压帽、手持高压线(尽量离高压帽远点),然后接通电源,渐渐移动高压线使高压帽向高压嘴处接近,大约距离高压嘴一厘米左右的距离时,开端拉弧放电,若宣布“啪、啪、啪”的响声,阐明高压根本正常。
(2)毛病现象及修补。(现象:光点闪烁)。此毛病一般是高压打火现象形成的。首先从外观查看高压嘴处,发现高压帽老化,并部分决裂,换新后毛病仍旧存在。接近机身仔细听,能听到高压放电的打火声,依据打火声的凶猛程度,开始断定打火声是从高压套筒里传出来的。折下高压套筒取出倍压整流电路板,在断电的情况下,用万用表R&TImes;10kΩ档丈量电路板上的六只硅堆(2DL5/0.2)均正常。然后接通电源,用万用表量程为2 500V的直流电压档别离丈量六只耐高压电容(6 800P/3kV),成果发现电容C3-16两头实测电压指示值随打火声的呈现而摇摆。从外观看又发现此电容的绝缘外壳因高压打火而掉落一小块。换此电容后,高压不打火、荧光屏光点很安稳。
只要低电压的沟通电源和耐压低的整流元件,而需求高于整流输入电压若干倍的直流电压时,能够选用倍压整流电路,但它的负载才干较差,只适用于直流高压小电流的中功率整流。整流电路选定,必定要注意流过二极管的均匀电流ID和负载电流的联系,二极管接受的反向峰值电压和变压器次级电压的联系及%&&&&&%器的耐压值。