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在由555 电路组成的几例倍压升压电路2009-04-26 21:36:04|分类：默认分类|字号订阅将555 电路产生的振荡脉冲，通过二极管整流电路整流后向电容充电，使电容充电至电源电压，将这样的整流一充电电路逐级连接，就可以得到2 倍、3 倍、4 倍甚至多倍于电源电压的升压电路。下面介绍由555 电路组成的2 倍压、3 倍压和4 倍压升压电路，电路组成如图2-42 所示。电路工作原理分析 在图2-42 中，图(a) 是一个2 倍压升压电路。这个电路中，电容和二极管的数量与上一例介绍过的负电源变换电路一样，但二极管和电容的连接位置以及它们的连接方式均和上一例不同，它们的工作原理和最终输出电压也都是不同的。本例电路称为倍压整流电路。电路工作过程:在图2-42 (a) 中，接通电源后，电源首先通过VDl 向C4 充电，使c4两端电压接近电源电压。当NE555 的脚输出脉冲的上升沿时，再次向C4 充电。根据水涨船高的原理，使C4 正极对地电压达到:电源电压+脉冲峰值电压。随即这一电压通过VD2向C5 充电，使C5 正极对地电压达到C4 的电压，即等于电源电压的2 倍。当脉冲下降沿到来时，电源再次通过VDl 向C4 充电，重复上述过程。图2-42 (b) 所示是一个3 倍压升压电路。由图可见，该电路的升压电路是由3 组二极管一电容电路组成的，如果与图2-42 (a) 来对照其连接方式就会发现，这一电路所加的元器件，按其位置对比是VDl 和c4。在该电路中， 3 组二极管电容电路的每-级均能将前一级输出电压提高一个电源电压值， 3 组这样的电路可将输出电压提高到电源电压的3 倍。图2-42 (c)所示是一个由555 电路组成的4 倍压升压电路，该电路由4 组二极管一电容电路组成，最终可将输出电压提高到电源电压的4 倍。压整流电路原理图1 半波整流电压电路(a)负半周 (b)正半周(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，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图(a)所示。(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，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器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渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果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上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。图3 输出电压波形所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电路称为半波电压电路。正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV 2Vm的二极管。2、全波倍压电路图4 全波整流电压电路(a)正半周 (b)负半周图5 全波电压的工作原理正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容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，其电流路径及电容C2的极性如上图(b)所示。由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果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。如果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同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。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所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI 2Vm的二极管。图6 三倍压电路图(a)负半周 (b)正半周图7 三倍压的工作原理负半周时，D1、D3导通，D2截止，电容器C1及C3都充电到Vm，其电流路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，其电流路径及电容器的极性如上图(b)所示。由于C2与C3串联。故输出直流电压V0=3m。正半周时，D1及D3所承受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D2所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PIV 2Vm的二极管。4、N倍电压路下图中的半波倍压电路的推广形式，它能产生输入峰值的的三倍或四倍的电压。根据线路接法的发式可看出，如果在接上额外的二极管与电容器将使输出电压变成基本峰值(Vm)的五、六、七、甚至更多倍。(即N倍)。N倍压电路的工作原理负半周时，D1导通，其他二极管皆截止，电容器C1充电到Vm，其电流路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，其电流路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，其电流路径及电容器的极性如上图(c)所示。正半周时，