倍壓整流-電荷泵


在電子電路中當后級需要的電壓比前級高出整數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。它只能用於低電流高電壓的環境,不能用於大電流和高電壓的環境。

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

倍壓整流是利用二極管的整流和導引作用,將電壓分別貯存到各自的電容上,然后把它們按極性相加的原理串接起來,輸出高於輸入電壓的高壓來

電荷泵應用在電路中實質作用相當於倍壓整流電路,在一些需用高電壓、小電流的地方,常常使用電荷泵構成的倍壓整流電路。倍壓整流的意思就是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”出一個較高的直流電壓。電荷泵一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍,分為二倍壓、三倍壓與多倍壓電荷泵。

 

當變壓器次級輸出為上正下負時,電流流向如圖所示。變壓器向上臂三個電容充電儲能。當變壓器次級輸出為上負下正時,電流流向如圖所示。上臂電容通過變壓器次級向下臂充電

 

 

 

這三個電路都是6倍壓整流電路,各有特點。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的優點是每個電容上的電壓不會超過變壓器次級峰值電壓U的兩倍,即2U,所以可以選用耐壓較低的電容。缺點是電容是串聯放電,紋波大。

電路2的優點是紋波小,缺點是對電容的耐壓要求高,隨着N的增大,電容的電壓應力隨之增加。圖中最后一個電容的電壓達到了6U。

電路3是電路1的改進,優點是紋波比電路1小很多,電容電壓應力不超過2U。缺點是電路復雜。

電容和二極管的選擇:http://www.360doc.com/content/19/0331/14/40461528_825489713.shtml

 


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