电压倍增器
发布时间:2011/12/13 13:45:26 访问次数:15891
电压倍增器(voltage multipliers)采用钳位效应,RHRP15120不需要增加输入变压器的电压额定值,就可以增加整流电压的峰值。增压的倍数常见的是两倍、三倍和四倍。电压倍增器通常是应用于高电压和低电流的情况下,例如在电视机中。
在学习完本节的内容后,你应该能够:说明并且分析二极管电压倍增器的工作原理;参与讨论二倍倍压器的工作原理;参与讨论三倍倍压器的工作原理;参与讨论四倍倍压器的工作原理。
1.二倍倍压器
二倍倍压器是可以将电压增大两倍的电压倍堵器。半波二倍倍压器的电路显示在图2. 49中。当次级电压在正半周期时,二极管D1是正向偏压而D2则是反向偏压。电容器C1会充电至次级电压的峰值(Vp)减掉二极管的电压降,极性则如图2. 49 (a)所示。当负半周期时,二极管D2是正向偏压而D2是反向偏压,如图2. 49(b)所示。既然C1无法放电,则C1上的峰值电压会加到次级电压上,然后将充电至大约2V。的电压。将基尔霍夫定律( Kirchhoff's law)应用到图2.49(b)中的回路,C2的电压就是
VCl-VC2+Vp=0
VC2=Vp+VCl
忽略掉二极管D2的电压降,VC1=Vp。因此,
VC2=Vp+Vp=2V。
在无负载时,一直保持在2Vp。如果在输出端加上负载电阻,C2会在下一个正半周期,通过负载逐渐缓慢地放电,在接下来的负半周期,又再一次充电到2Vp的电压。产生的输出电压是半波电容滤波的电压。每个二极管两端的峰值反向电压均为2Vp。
2.全波二倍倍压器
图2.50显示的是全波二倍倍压器(full-wave voltage doubler)。当次级电压在正半周期对,D1是正向偏压而C1则充电到大约Vp的电压,如图2.50(a)所示。在负半周期时,二极管D2是正向偏压而C2则充电到大约Vp的电压,如图2.50(b)所示。在串联的两个电容器两端,输出电压为2Vp。
3.三倍倍压器
在半波二倍倍压器的电路,再加上另外一组二极管和电容器电路,就形成了三倍倍压器( voltage tripler),如图2. 51所示。其工作原理如下:在次级电压的正半周期,C1会通过D1充电至Vp的电压。在负半周期,C2会通过D2充电至2Vp的电压,就如同先前所描述的二倍倍压器。在下一个正半周期,C3会通过D3充电至2Vp的电压。结果由串联的两个电容器C1和C3两端,所形成的输出电压,如图所示。
4. 四倍倍压器
如果再加上另外一组二极管和电容器电路,如图2.52所示,就可以产生次级电压峰值的四倍输出电压(voltage quadrupler)。在负半周期,C4会通过D4充电到2Vp的电压。最后从电容器C2和C4输出4Vp的电压,如图所示。在三倍倍压器和四倍倍压器两种电路中,每个二极管的峰值反向电压( PIV)均为2Vp。
电压倍增器(voltage multipliers)采用钳位效应,RHRP15120不需要增加输入变压器的电压额定值,就可以增加整流电压的峰值。增压的倍数常见的是两倍、三倍和四倍。电压倍增器通常是应用于高电压和低电流的情况下,例如在电视机中。
在学习完本节的内容后,你应该能够:说明并且分析二极管电压倍增器的工作原理;参与讨论二倍倍压器的工作原理;参与讨论三倍倍压器的工作原理;参与讨论四倍倍压器的工作原理。
1.二倍倍压器
二倍倍压器是可以将电压增大两倍的电压倍堵器。半波二倍倍压器的电路显示在图2. 49中。当次级电压在正半周期时,二极管D1是正向偏压而D2则是反向偏压。电容器C1会充电至次级电压的峰值(Vp)减掉二极管的电压降,极性则如图2. 49 (a)所示。当负半周期时,二极管D2是正向偏压而D2是反向偏压,如图2. 49(b)所示。既然C1无法放电,则C1上的峰值电压会加到次级电压上,然后将充电至大约2V。的电压。将基尔霍夫定律( Kirchhoff's law)应用到图2.49(b)中的回路,C2的电压就是
VCl-VC2+Vp=0
VC2=Vp+VCl
忽略掉二极管D2的电压降,VC1=Vp。因此,
VC2=Vp+Vp=2V。
在无负载时,一直保持在2Vp。如果在输出端加上负载电阻,C2会在下一个正半周期,通过负载逐渐缓慢地放电,在接下来的负半周期,又再一次充电到2Vp的电压。产生的输出电压是半波电容滤波的电压。每个二极管两端的峰值反向电压均为2Vp。
2.全波二倍倍压器
图2.50显示的是全波二倍倍压器(full-wave voltage doubler)。当次级电压在正半周期对,D1是正向偏压而C1则充电到大约Vp的电压,如图2.50(a)所示。在负半周期时,二极管D2是正向偏压而C2则充电到大约Vp的电压,如图2.50(b)所示。在串联的两个电容器两端,输出电压为2Vp。
3.三倍倍压器
在半波二倍倍压器的电路,再加上另外一组二极管和电容器电路,就形成了三倍倍压器( voltage tripler),如图2. 51所示。其工作原理如下:在次级电压的正半周期,C1会通过D1充电至Vp的电压。在负半周期,C2会通过D2充电至2Vp的电压,就如同先前所描述的二倍倍压器。在下一个正半周期,C3会通过D3充电至2Vp的电压。结果由串联的两个电容器C1和C3两端,所形成的输出电压,如图所示。
4. 四倍倍压器
如果再加上另外一组二极管和电容器电路,如图2.52所示,就可以产生次级电压峰值的四倍输出电压(voltage quadrupler)。在负半周期,C4会通过D4充电到2Vp的电压。最后从电容器C2和C4输出4Vp的电压,如图所示。在三倍倍压器和四倍倍压器两种电路中,每个二极管的峰值反向电压( PIV)均为2Vp。
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