倍压整流电路

1、倍压整流电路作者:日期:倍压整流电路的工作原理及电路设计在某些电子设备中，需要高压（几千伏甚至几万伏）、小电流的电源电路。一般都不采用前面讨论过的几种整流方式，因为那种整流电路的整流变压器的次级电压必须升的很高，圈数势必很多，绕制困难。这里介绍的倍压整流电路，在较小电流的条件下，能提供高于变压器次级输入的交流电压幅值数倍的直流电压，可以避免使用变压比很高的升压变压器，整流元件的耐压相对也可较低，所以这类整流电路特别适用于需要高电压、小电流的场合。倍压整流是利用电容的充放电效应工作的整流方式，它的基本电路是二倍压整流电路。多倍压整流电路是二倍压电路的推广。1、二倍压整流电路（1）桥式二倍压整流电

2、路图1所示电路是桥式倍压整流电路，图 1的和（2）为同一电路的两种不同画法。 在这里， 用两个电容器取代了全波桥式整流电路中的两只二极管。整流管D1、D2在交流电的两个半周分别进行半波整流。各自对电容 C1和C2充电。由负载 RL与C1、C2回路看，两个电容 是接成串联的。负载 RL上的直流电能是由 C1、C2共同供给的。1图1当e2正半周时，D1导通，如果负载电阻RL很大，即流过RL的电流很小的话，整流电流iD1 使C1充电到2E2的电压，并基本保持不变，极向如图中所示。同样，当e2负半周时，经D2对C2也充上2 E2的电压，极向如图中所示。跨接在两个串联电容两端的负载RL上的电压UL=U

3、C1+U C2接近于e2幅值的两倍。所以称这种电路为二倍压整流电路。实际上，在正半周 C1被充电到幅值2 E2后，D1随即截止，C1将经过RL对C2放电，U C1 将有所降低。在负半周，当 C2被充电到幅值2 E2后，D2截止，C2的放电回路是由 C1至 RL，U C2也应有所降低。这样， U C1和U C2的平均值都应略低于 2 E2,也即负载电压是不到次级绕组电压幅值的两倍的。只有在负载RL很大时，UL 2 E2。U C1、U C2及UL的变化规律如图2所示。这种整流电路中每个整流元件承受的最大反向电压是22 E2，电容器C1、C2上承受的电压为2 E2,这里的电容器同时也起到滤波的作用。

4、电容值愈大，输出电压中的纹波成分愈小。可以看出，这种电路的交流输入端和直流输出端是不能同时接地的。（2）半波二倍压整流电路半波二倍压整流电路如图3所示，这种电路的两个半波整流充电环节前后串联，交流输入和直流输出有一公共端点。当交流电压e2在正半周时，D1导通，C1通过D1被充电到e2的峰值2 E2,极向如图4中 所示。在交流电压 e2为负半周时，D1因受反向电压而截止，D2则受正向电压而导通。在D2导通期间，电容 C1上的电压E2M= 2 E2因维持不变，其作用类似于一个直流电源。它与交流电源相串联，所以，C1上的电压U C1与电源电压e2相加，经D2向C2充电，充电电压是e2+ U C1。在

5、C2因充电而获得电荷时，C1将因本身放电而失去同样数 量的电荷，但在这随后的正半周充电中就可以得到补充。经过几个周期以后，从C1转移到上C2的电荷将减少到零。于是U C1保持了最大的电压 E2M=2 E2,在此后的负半周期中，C2上充电的电压 U C2达到最大值，即2E2M。如图3所示，负载是与 C2并联4的，所以负载上的电压就是2E2M。当D2截止后，C2继续通过RL放电，输出的直流电压 U C2将随之有所降低，直到下一个负 半周再度充电为止。所以输出直流电压是 U C2在一个周期内起伏的平均值，是低于的2E2M。RL愈大，输出直流电压愈接近于2E2M。耳桥式f汕話嶽电路和比怜运吧曹施旳隸卅

6、期内畀昭口讥订状棘冲此伯允 取.绒渡分吊的呆毎駅丰较聲 抻哦舞就岀 卒*裡元件罄吊削詞时凶为進的 於电时间较IC姣液叭M凶帕怔決柏丽妆人.任旳成倍儿山禹中+G柑哎的Li液 tiKftJYEiHirjiiT.CiA 的心前lUL2Ea“ 打曲神班齬中 H 整沽管旅唸的嫌幷业什部第I 2EbiI15(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，VO=Vm。如果没

7、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。22*yTECEEECCCMF妝 V Vo- win图6三倍压电路图耳ia）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

8、 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