倍壓電路原理詳解

1、說明:要理解倍壓電路,首先要將充電后的電容看作一個(gè)電源.可以和供電電源串聯(lián),就像普通的電池串聯(lián)的原理一樣. 一、直流半波整流電壓電路 1）負(fù)半周時(shí)，即A為負(fù)、B為正時(shí)，D1導(dǎo)通、D2截止，電源經(jīng)D1向電容器C1充電，在理想情況下，此半周內(nèi)，D1可看成短路，同時(shí)電容器C1充電到Vm，其電流路徑及電容器C1的極性如上圖（a）所示。 （2）正半周時(shí)，即A為正、B為負(fù)時(shí)，D1截止、D2導(dǎo)通，此時(shí)供電電源和C1串聯(lián)后電壓為2Vm,于是向C2充電，使C2充電至最高值2Vm，其電流路徑及電容器C2的極性如上圖（b）所示. 圖1 直流半波整流電壓電路 （a）負(fù)半周 （b）正半周 需要注意的是: (1)其實(shí)C2

2、的電壓并無法在一個(gè)半周內(nèi)即充至2Vm，它必須在幾周后才可漸漸趨近于2Vm，為了方便說明，底下電路說明亦做如此假設(shè)。 (2)如果半波倍壓器被用于沒有變壓器的電源供應(yīng)器時(shí)，我們必須將C1串聯(lián)一電流限制電阻，以保護(hù)二極管不受電源剛開始充電涌流的損害。 (3)如果有一個(gè)負(fù)載并聯(lián)在倍壓器的輸出的話，如一般所預(yù)期地，在（輸入處）負(fù)的半周內(nèi)電容器C2上的電壓會(huì)降低，然后在正的半周內(nèi)再被充電到2Vm如下圖所示。 所以電容器c2上的電壓波形是由電容濾波器過濾后的半波訊號(hào)，故此倍壓電 路稱為半波電壓電路。 (4)正半周時(shí)，二極管D1所承受之最大的逆向電壓為2Vm，負(fù)半波時(shí)，二極管D2所承受最大逆向電壓值亦為2Vm

3、，所以電路中應(yīng)選擇PIV 2Vm的二極管。 圖3 輸出電壓波形 二、全波倍壓電路 圖4 全波整流電壓電路 （a）正半周 （b）負(fù)半周 圖5 全波電壓的工作原理 1.正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止，電容器C1充電到Vm，其電流路徑及電容C1的極性如上圖（a）所示。 2.負(fù)半周時(shí)，D1截止，D2導(dǎo)通，電容器C2充電到Vm，其電流路徑及電容C2的極性如上圖（b）所示。 3.由于C1與C2串聯(lián)，故輸出直流電壓，V0=Vm。如果沒有自電路抽取負(fù)載電流的話，電容器C1及C2上的電壓是2Vm。如果自電路抽取負(fù)載電流的話，電容器C1及C2上的電壓是與由全波整流電路饋送的一個(gè)電容器上的電壓同樣的。不同之處是，實(shí)效

4、電容為C1及C2的串聯(lián)電容，這比C1及C2單獨(dú)的都要小。這種較低的電容值將會(huì)使它的濾波作用不及單電容濾波電路的好。 正半周時(shí)，二極管D2所受的最大逆向電壓為2Vm，負(fù)半周時(shí)，二極管D1所承受的最大逆向電壓為2Vm，所以電路中應(yīng)選擇PVI 2Vm的二極管。 三、三倍壓整流電路 圖6 三倍壓電路圖 （a）負(fù)半周 （b）正半周 圖7 三倍壓的工作原理 1.負(fù)半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)通，D2截止，電容器C1及C3都充電到Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖（a）所示。 2.正半周時(shí)，D1、D3截止，D2導(dǎo)通，此時(shí)供電電源和C1串聯(lián)后電壓為2Vm,于是給電容器C2充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖

5、（b）所示。 3.由于C2與C3串聯(lián)。故輸出直流電壓Vo=3Vm。 正半周時(shí)，D1及D3所承受的最大逆向電壓為2Vm，負(fù)半周時(shí)，二極管D2所承受的最大逆向電壓為2Vm，所以電路中應(yīng)選擇PIV 2Vm的二極管。 四、N倍電壓路 下圖中的半波倍壓電路的推廣形式，它能產(chǎn)生輸入峰值的的三倍或四倍的電壓。根據(jù)線路接法的發(fā)式可看出，如果在接上額外的二極管與電容器將使輸出電壓變成基本峰值（Vm）的五、六、七、甚至更多倍。（即N倍） 。 N倍壓電路的工作原理 1.負(fù)半周時(shí)，D1導(dǎo)通，其他二極管皆截止，電容器C1充電到Vm，其電流路徑及電容器的極性如圖（a）所示。 2.正半周時(shí)，D2導(dǎo)通，其他二極管皆截止，此時(shí)供電電源和C1串聯(lián)后電壓為2Vm,于是給電容器C2充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖（b）所示。 3.負(fù)半周時(shí)，D3導(dǎo)通，其他二極管皆截止,此時(shí)供電電源和C1和C2串聯(lián)后電壓為2Vm,(供電電源和C2串聯(lián)電壓是3Vm同時(shí)和C1串聯(lián)致使電壓降低到2Vm),電容器C3充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖（c）所示。 4.正半周時(shí)，D4導(dǎo)通，其他二極管皆截止，此時(shí)供電電源和C1和C2和C3串聯(lián)后電壓為2Vm,(供電電源和C1,C3串聯(lián)電壓是4Vm再和C2串聯(lián)致使電壓降低到2Vm),電容器C4充電到2V