倍壓整流電路工作原理解析

什么是倍壓整流電路

在電子電路中當后級需要的電壓比前級高出整數(shù)倍而所需電流又不是很多的時候，就需要倍壓電路，工作原理是利用反峰電壓較高的二極管和耐壓較高的電容組成。它只能用于低電流高電壓的環(huán)境，不能用于大電流和高電壓的環(huán)境。如上圖就是一個倍壓整流電路。倍壓整流就是可以把較低的交流電壓，用耐壓較高的整流二極管和電容器，"整"出一個較高的直流電壓。倍壓整流電路一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍，分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路。見上圖，就是一個4倍壓整流電路。

倍壓整流原理

見上圖，是一個簡單的二倍壓整流電路，其工作原理如下:

當變壓器副邊V2正半周時，電壓極性上正下負，VD1導通，VD2截止，電流通過VD1向C1充電，C1的電壓可達到V2峰值的根號2倍，并且保持不變。

當V2負半周時，變壓器次級電壓極性上負下正， VD2導通，VD1截止，此時C1上的電壓加上電源電壓通過VD2向C2充電，使C2的電壓達到2倍的根號V2峰值，并保持不變。此時它的值是變壓器次級電壓的2倍，所以叫做二倍壓整流電路。由此可見，利用電容對電荷的存儲作用，使輸出電壓(即C2上的電壓)為變壓器副邊電壓的兩倍，利用同樣原理可以實現(xiàn)所需倍數(shù)的輸出電壓。

三倍壓整流電路

利用二倍壓整流電路原理，我們可以增加一個整流二極管和一個電容組成三倍壓整流電路，工作原理為：在e2的第一個半周和第二個半周與二倍壓整流電路相同，即C1上的電壓被充電到接近√2E2 ，C2上的電壓被充電到接近2√2E2 。當?shù)谌齻€半周時，D1、D3導通，D2截止，電流除經D1給C1充電外，又經D3給C3充電， C3上的充電電壓Uc3=e2峰值+Uc2一Uc1≈2√2E2 這樣就可以輸出直流電壓Usc=Uc1i+Uc3≈3√2E2，實現(xiàn)三倍壓整流。

按照相同方法，我們可以增加整流二極管和電容的數(shù)量實現(xiàn)多倍壓整流。如上圖所示，為五倍壓整流電路。其原理都是利用電容對電荷的存儲作用，使輸出電壓升高。這里需要指出的是，我們在分析這類電路時，總是設電路空載，并且已經處理穩(wěn)態(tài)來分析，而實際當電路帶上負載之后，輸出電壓將不可能保持變壓器輸出峰值的倍數(shù)。

從上面可以看出，倍壓整流電路中的二極管承受的反向電壓很大，所以在選用二極管時應該選擇反向電壓比較高的，并且電容的耐壓值一定要大。倍壓整流電路只適用于高電壓、小電流的場合，例如我們日常所用的電蠅拍就是利用了這種電路。