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[多圖]倍壓整流電路的工作原理

2023年01月07日 14:42:59      來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量：21

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昌暉儀表給大家看個電路，讓大家開動腦筋先思考一下，順便想測試一下自己的電路分析水平圖片，也為了后期在分享內(nèi)容時能更好的優(yōu)化內(nèi)容。
倍壓整流電路

大家自己分析一下電容C3兩端電壓為多少？

怎么樣，你分析對了嗎？上圖的電路圖其實是一個倍壓整流電路，下面就跟大家分享一下這個倍壓整流電路的知識。

倍壓整流電路是利用二極管的導(dǎo)向作用，使電容器進行充放電，幾個電容器的電壓相互疊加起來，就能獲得較高的電壓輸出了，所以，倍壓整流電路在電路中常用來升高電壓。

我們下面來學(xué)習(xí)一下倍壓整流電路的工作原理，先來看一個二倍壓整流電路。
二倍壓整流電路

需要注意的是，倍壓整流電路輸入的是交流電，輸出的是直流電，一般是使用升壓變壓器將電壓升高，升壓后再輸入到倍壓整流電路。

相信大家對交流電峰值電壓與有效值之間的關(guān)系應(yīng)該是懂的，這里就不詳細(xì)講述了。

為方便分析，把變壓器輸出的電壓分成正半周和負(fù)半周進行分析，這里把變壓器輸出電壓的峰值電壓記為Um，不考慮二極管導(dǎo)通壓降的情況下，在交流電正半周到來時，C1充滿電后兩端電壓為Um。如下圖所示：
把變壓器輸出的電壓分成正半周和負(fù)半周進行分析

而在負(fù)半周時，變壓器電壓與電容C1電壓疊加起來給C2進行充電，C2充滿電后兩端電壓為2Um。如下圖所示：
倍壓整流電路C2充電階段

這就實現(xiàn)了兩倍電壓的輸出了，需要注意的是，如果考慮到二極管的管壓降，或者在交流電輸入頻率太低時通過電容會有一定阻抗情況下，電路輸出電壓會比理想中的電壓要小。

如果在上圖的二倍壓整流電流的基礎(chǔ)上再增加二極管和電容器，就可以實現(xiàn)輸出電壓的增加，比如增加多一個二極管和電容器，就變成了三倍壓整流電路。

三倍壓整流電路

下面一起來分析一下這個電路的工作過程吧。在個交流電正半周到來時，電容C1充滿電，兩端電壓為Um，如下圖所示：
倍壓整流電路C1充電階段

在個負(fù)半周到來時，變壓器和電容C1的電壓進行相互疊加，使電容C2充滿電，兩端電壓為2Um，如下圖所示：


在第二個正半周到來時，變壓器電壓、電容C2電壓、電容C1的電壓進行相互疊加（因為電容C1的電壓方向是反的，所以最后會抵消掉一個Um），使電容C3充滿電，其兩端電壓為2Um，如下圖所示，
倍壓整流電路C3充電階段

現(xiàn)在明白了文章開篇問題的答案為什么是圖片了吧。

這樣一來，負(fù)載上得到的電壓就是電容C1與電容C3疊加起來的電壓了，電壓為3Um，實現(xiàn)了三倍升壓。

如果在后面繼續(xù)增加二極管和電容器，理論上還能獲得更高電壓的輸出。

當(dāng)然了，倍壓整流電路除了有以上電路形式，還有其它電路形式，比如在電路菌之前拆的一個電蚊拍電路里用的是這樣的一個倍壓整流電路：
電蚊拍倍壓整流電路

我們下面就來分析一下這是個幾倍壓的整流電路及其工作原理。

首先，在個交流電正半周到來時，電容C4進行充電，其兩端電壓為Um，如下圖所示：
倍壓整流電路C4充電階段

在個交流電負(fù)半周到來時，電容C3進行充電，其兩端電壓為Um，如下圖所示：


在第二個交流電正半周到來時，電源與電容C3相互疊加，對電容C5進行充電，其兩端電壓為2Um，如下圖所示：
倍壓整流電路C5充電階段

在第二個交流電負(fù)半周到來時，電源與電容C4相互疊加，對電容C6進行充電，其兩端電壓為2Um，如下圖所示：
倍壓整流電路C6充電階段

這樣一來，輸出電壓UO實際為電容C5與C6的電壓相互疊加的結(jié)果，所以輸出電壓為4Um，這是一個四倍壓整流電路。如果把上圖的電路捋一捋，擺整齊一點，電路圖實際是下圖這樣的：
四倍壓整流電路

需要注意的是，倍壓整流電路只適用于需要小電流高電壓的環(huán)境，否則輸出電壓會降低，倍壓越高的電路，這種因負(fù)載電流增大而影響輸出電壓下降的情況越明顯。

另外，在器件參數(shù)的選擇上，要特別注意電容器的耐壓值與二極管反向工作電壓要足夠大，否則會有被高電壓擊穿的風(fēng)險。
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