倍壓電路是如何工作的？原理解析-KIA MOS管

倍壓電路原理解析

在變壓和整流過程中常見有倍壓電路：

一則為通過變壓器升壓，通過匝數(shù)比實(shí)現(xiàn)；

二則為如下所示倍壓電路，以快恢復(fù)二極管和電容組合，以電容為蓄能器件。

1、直流半波整流倍壓電路

（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，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(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)。

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。

如果有一個(gè)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（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。

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，所以電路中應(yīng)選擇PIV >2Vm的二極管。

2、全波倍壓電路

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。

倍壓電路的核心是電容電壓不能突變，及利用了電容的儲(chǔ)能作用。

下圖是二倍壓電路圖及輸入輸出電壓的波形，綠色的是輸入電壓，10Vrms，紫色的是輸出電壓，26.7VDC左右，比常規(guī)整流電路的輸出電壓提高了約一倍。

該電路的工作原理:

電源負(fù)半周時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，D2截止，電流從電源下端流出經(jīng)過D1, C1回到電源，因此電容C1右正左負(fù)，如下圖中紅色箭頭。

電源正半周時(shí)，電容C1上的電壓疊加電源電壓，使二極管D2導(dǎo)通，二極管D1截止，電容C2上正下負(fù)，峰值電壓可達(dá)2倍電源的峰值電壓，即實(shí)現(xiàn)二倍壓，該半周期時(shí)電流走向如下圖中桔色箭頭所示。

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