倍壓整流電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

倍壓整流電路的實(shí)質(zhì)是電荷泵。在一些需用高電壓、小電流的地方，常常使用倍壓整流電路。倍壓整流，可以把較低的交流電壓，用耐壓較低的整流二極管和電容器，“整”出一個(gè)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。

倍壓整流電路有多種結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。常見(jiàn)電路如下：

倍壓整流用什么電容

這三個(gè)電路都是6倍壓整流電路，各有特點(diǎn)。我們通常稱每2倍為一階，用N表示，上述電路都是3階，即N=3。如果希望輸出電壓極性不同，只要將所有的二極管反向就可以了。

電路1的優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)電容上的電壓不會(huì)超過(guò)變壓器次級(jí)峰值電壓U的兩倍，即2U，所以可以選用耐壓較低的電容。缺點(diǎn)是電容是串聯(lián)放電，紋波大。

電路2的優(yōu)點(diǎn)是紋波小，缺點(diǎn)是對(duì)電容的耐壓要求高，隨著N的增大，電容的電壓應(yīng)力隨之增加。圖中后一個(gè)電容的電壓達(dá)到了6U。

電路3是電路1的改進(jìn)，優(yōu)點(diǎn)是紋波比電路1小很多，電容電壓應(yīng)力不超過(guò)2U。缺點(diǎn)是電路復(fù)雜。

下面以電路1為例簡(jiǎn)單說(shuō)明工作原理：

倍壓整流用什么電容

當(dāng)變壓器次級(jí)輸出為上正下負(fù)時(shí)，電流流向如圖所示。變壓器向上臂三個(gè)電容充電儲(chǔ)能。

當(dāng)變壓器次級(jí)輸出為上負(fù)下正時(shí)，電流流向如圖所示。上臂電容通過(guò)變壓器次級(jí)向下臂充電。

倍壓整流用什么電容

如果不帶負(fù)載，穩(wěn)態(tài)時(shí)，除了左邊的那個(gè)電容，其他每個(gè)電容上的電壓為2U，所以總的輸出電壓為6U。事實(shí)上，由于高階倍壓整流電路帶載能力很差，輸出很小的功率就會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的大幅度跌落。假設(shè)輸出電流為I，每個(gè)電容的容量相同，為C，交流電源頻率為f，則電壓跌落為：

輸出電壓紋波為：

 

 

倍壓整流用什么電容

用于倍壓整流電路的二極管，其反向電壓應(yīng)大于。可用高壓硅整流堆，其系列型號(hào)為2DL。如2DL2/0.2，表示反向電壓為2千伏，整流電流平均值為200毫安。倍壓整流電路使用的電容器容量比較小，不用電解電容器。電容器的耐壓值要大于1.5x，在使用上才安全可靠。

倍壓整流電路電容的選擇

做一個(gè)市電220V轉(zhuǎn)成380V，然后再倍壓整流的電路，電路是普通的，但不知道電解電容怎么選擇，下面我們一起倆看看。

如果380V是交流，它倍壓后的電壓1000V了，這樣高電壓的電解電容小編還沒(méi)用過(guò)。

濾波電容也是根據(jù)

C=Q/U

I=dQ/dt---------I=d（C*U）/dt=C*dU/dt

C=I*dt/dU

這些基本公式得來(lái)的。

工程上，有的是估算或者概略計(jì)算

按RC時(shí)間常數(shù)近似等于3~5倍電源半周期估算。給出一例：

負(fù)載情況：直流1A，12V。其等效負(fù)載電阻12歐姆。

橋式整流：

RC=3（T/2）

C=3（T/2）/R=3x（0.02/2）/12=2500（μF）

工程中可取2200μF，因?yàn)闆](méi)有2500μF這一規(guī)格。若希望紋波小些，按5倍取。這里，T是電源的周期，50HZ時(shí)，T=0.02秒。時(shí)間的國(guó)際單位是S。

全波整流結(jié)果一樣，但半波整流時(shí)，時(shí)間常數(shù)加倍。