在由 電路組成的幾例倍壓升壓電路

1、在由555 電路組成的幾例倍壓升壓電路  2009-04-26 21:36:04|  分類： 默認(rèn)分類|字號 訂閱將555 電路產(chǎn)生的振蕩脈沖，通過二極管整流電路整流后向電容充電，使電容充電至電源電壓，將這樣的整流一充電電路逐級連接，就可以得到2 倍、3 倍、4 倍甚至多倍于電源電壓的升壓電路。下面介紹由555 電路組成的2 倍壓、3 倍壓和4 倍壓升壓電路，電路組成如圖2-42 所示。  電路工作原理分析  在圖2-42 中，圖(a) 是一個2 倍壓升壓電路。這個電路中，電容和二極管的數(shù)量與上一例介紹過

2、的負(fù)電源變換電路一樣，但二極管和電容的連接位置以及它們的連接方式均和上一例不同，它們的工作原理和最終輸出電壓也都是不同的。本例電路稱為倍壓整流電路。電路工作過程:在圖2-42 (a) 中，接通電源后，電源首先通過VDl 向C4 充電，使c4兩端電壓接近電源電壓。當(dāng)NE555 的腳輸出脈沖的上升沿時，再次向C4 充電。根據(jù)水漲船高的原理，使C4 正極對地電壓達(dá)到:電源電壓+脈沖峰值電壓。隨即這一電壓通過VD2向C5 充電，使C5 正極對地電壓達(dá)到C4 的電壓，即等于電源電壓的2 倍。當(dāng)脈沖下降沿到來時，電源再次通過VDl 向C4 充電，重復(fù)上述過程。圖2-42 (b) 所示是一個3 倍壓升壓電路

3、。由圖可見，該電路的升壓電路是由3 組二極管一電容電路組成的，如果與圖2-42 (a) 來對照其連接方式就會發(fā)現(xiàn)，這一電路所加的元器件，按其位置對比是VDl 和c4。在該電路中， 3 組二極管電容電路的每-級均能將前一級輸出電壓提高一個電源電壓值， 3 組這樣的電路可將輸出電壓提高到電源電壓的3 倍。圖2-42 (c)所示是一個由555 電路組成的4 倍壓升壓電路，該電路由4 組二極管一電容電路組成，最終可將輸出電壓提高到電源電壓的4 倍。壓整流電路原理圖1 半波整流電壓電路(a)負(fù)半周 (b)正半周(1)負(fù)半周時，即A為負(fù)、B為正時，D1導(dǎo)通、D2截止，電源經(jīng)D1向電容器C1充電，在理想情況

4、下，此半周內(nèi)，D1可看成短路，同時電容器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，即A為正、B為負(fù)時，D1截止、D2導(dǎo)通，電源經(jīng)C1、D1向C2充電，由于C1的Vm再加上雙壓器二次側(cè)的Vm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.其實(shí)C2的電壓并無法在一個半周內(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)。如果半波倍壓器被用于沒有變壓器的電源供應(yīng)器時，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。如果有一個負(fù)載并聯(lián)在倍壓器的輸出出的話，如一般所預(yù)期地，在(

5、輸入處)負(fù)的半周內(nèi)電容器C2上的電壓會降低，然后在正的半周內(nèi)再被充電到2Vm如下圖所示。圖3 輸出電壓波形所以電容器c2上的電壓波形是由電容濾波器過濾后的半波訊號，故此倍壓電路稱為半波電壓電路。正半周時，二極管D1所承受之最大的逆向電壓為2Vm，負(fù)半波時，二極管D2所承受最大逆向電壓值亦為2Vm，所以電路中應(yīng)選擇PIV >2Vm的二極管。2、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正半周時，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。負(fù)半周時，D1截止，D2導(dǎo)通，電容器C2充電到Vm，其電流路徑及電容C

6、2的極性如上圖(b)所示。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電容器上的電壓同樣的。不同之處是，實(shí)效電容為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使它的濾波作用不及單電容濾波電路的好。正半周時，二極管D2所受的最大逆向電壓為2Vm，負(fù)半周時，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。圖6 三倍壓電路圖(a)負(fù)半周 (b)正半周圖7 三倍壓的工作原理負(fù)半周時，D1、

7、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。正半周時，D1、D3截止，D2導(dǎo)通，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。由于C2與C3串聯(lián)。故輸出直流電壓V0=3m。正半周時，D1及D3所承受的最大逆向電壓為2Vm，負(fù)半周時，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。4、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負(fù)半周時，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。正半周時，D2導(dǎo)通，其他二極管皆截止，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。負(fù)半周時，D3導(dǎo)通，其他二極管皆截止，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。正