倍压整流电路详解1

原创单机片 2023-01-16 08:06

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倍压整流电路，通常被称作二极管倍压，这种电容泵压的方式，不能输出大电流，所以经常用在高压小电流场合，比如电蚊拍等。

二倍压整流电路详解：

当交流输入为下正上负时，电容C1通过D1充电（图中红色箭头方向），D2两端没有电压差截止不导通，C1电容的电压能充电至交流电压最大值，注意这里是最大值，不是有效值。这个电路中的交流电源故意的设定为7.07V有效值，因为换算为最大值约10V，便于观察。所以C1两端电压最大约为10V。

当交流输入为上正下负时，二极管D1反向截止，D2正向导通，C2电容通过C1和D2充电（图中绿色箭头方向）。由于C1已经充电，且电容两端电压不能突变，此时C1就像是一个电池和交流正半周串联，同时给C2充电，因此C2最高电压能够充到两倍的交流电压最大值，即C2两端电压为约20V。

当然S2开关刚闭合的时候，C1和C2并不是立刻充满，而是经过若干个交流周期才能充满，这个时间和交流频率以及电容容量有关。

我们从C2两端取出电压用作电源给负载供电，就实现了二倍压电源。D2导通时负载由D2和C2同时供电。D2截止时负载电流完全由C2供电，此时C2放电为负载提供能量，电压下降较多，这也是半波整流特性。从图中可以看出负载为500K的时候，开关S1闭合后电压下降了约0.5V，可见这种电路输出电流能力有限，不能用在大电流场合。适当的增加电容容量或者增加开关频率可以减小电压跌落。

以上的电路可以级联形成多倍压电路，如下图所示，这是个10倍压电路，假设交流最大值为U（图中为10V）只有C1两端电压为U，其它电容都是2U。二极管最大反向电压为2U，可见随级数增加二极管和电容的电压并未改变，对器件选型很友好，但是这种电路级联的越多电压跌落越严重，输出电流能力越弱。