鉅大LARGE | 點擊量:1656次 | 2020年02月26日
倍壓整流電路是什么?倍壓整流電路的工作原理,倍壓整流電路的優(yōu)缺點
什么是倍壓整流電路?
在一些需用高電壓、小電流的地方,常常使用倍壓整流電路。倍壓整流,可以把較低的交流電壓,用耐壓較高的整流二極管和電容器,整出一個較高的直流電壓。倍壓整流電路一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍,分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路。
倍壓整流電路工作原理:
倍壓整流電路:利用濾波電容的存儲作用,由多個電容和二極管可以獲得幾倍于變壓器副邊電壓的輸出電壓,稱為倍壓整流電路。電路如圖下所示。
當u2正半周時節(jié),電壓極性如圖所示,D1導通,D2截止;C1充電,電流方向和C1上電壓極性如圖所示,C1電壓最大值可達。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
當u2負半周時節(jié),電壓極性如圖所示,D2導通,D1截止;C2充電,電流方向和C2上電壓極性如圖所示,C2電壓最大值可達。
可見,對電荷的存儲作用,使輸出電壓(即C2上的電壓)為變壓器副邊電壓的兩倍,利用同樣原理可以實現(xiàn)所需倍數(shù)的輸出電壓。
如上圖所示為多倍壓整流電路,在空載情況下,根據(jù)上述分析方法可得,C1上的電壓為,C2~C6上的電壓為。因此,以C1兩端作為輸出端,輸出電壓的值為;以C2兩端作為輸出端,輸出電壓的值為;以C1和C3上電壓相加作為輸出,輸出電壓的值為……,依此類推,從不同位置輸出,可獲得的4、5、6倍的輸出電壓。
倍壓整流電路的優(yōu)點和缺點:
倍壓整流電路的實質(zhì)是電荷泵。最初由于核技術(shù)發(fā)展需要更高的電壓來模擬人工核反應(yīng),于是在1932年由COCCROFT和WALTON提出了高壓倍壓電路,通常稱為C-W倍壓整流電路。
倍壓整流電路有多種結(jié)構(gòu),各有優(yōu)缺點。常見電路如下:
這三個電路都是6倍壓整流電路,各有特點。我們通常稱每2倍為一階,用N表示,上述電路都是3階,即N=3。如果希望輸出電壓極性不同,只要將所有的二極管反向就可以了。
電路1的優(yōu)點是每個電容上的電壓不會超過變壓器次級峰值電壓U的兩倍,即2U,所以可以選用耐壓較低的電容。缺點是電容是串聯(lián)放電,紋波大。
電路2的優(yōu)點是紋波小,缺點是對電容的耐壓要求高,隨著N的增大,電容的電壓應(yīng)力隨之增加。圖中最后一個電容的電壓達到了6U。
電路3是電路1的改進,優(yōu)點是紋波比電路1小很多,電容電壓應(yīng)力不超過2U。缺點是電路復雜。
下面以電路1為例簡單說明工作原理:
當變壓器次級輸出為上正下負時,電流流向如圖所示。變壓器向上臂三個電容充電儲能。
當變壓器次級輸出為上負下正時,電流流向如圖所示。上臂電容通過變壓器次級向下臂充電。