倍压整流电路
倍压整流电路原理
倍压整流电路原理该电路由三个部分组成：变压器、整流电路和滤波电路。
1.变压器：变压器是倍压整流电路的关键组件。
它由一个主线圈和一个辅助线圈组成。
主线圈与输入电压相连接，输出电压由辅助线圈接收。
2.整流电路：整流电路用于将交流输入信号转换为直流输出信号。
它由一个二极管桥和负载电阻组成。
二极管桥连接在辅助线圈和负载电阻之间，用于将交流信号转换为单向电流。
3.滤波电路：滤波电路用于过滤整流电路输出信号中的脉动。
它由电容器和负载电阻组成。
电容器具有存储电荷的性质，当直流电流通过时，电容器会充电并储存能量，从而平滑输出电压。
1.输入交流电压通过主线圈进入变压器，与辅助线圈感应产生高电压。
2.高电压信号经过二极管桥，四个二极管对输入信号进行整流，将交流信号转换为单向电流。
3.经过整流的信号进入滤波电路，电容器通过存储电荷的方式平滑输出电压，并减小脉动。
4.最后，平滑的直流输出电压被负载电阻连接，供电给外部电路。
在导通时期，输入信号的波峰电压在二极管桥的脉冲输出之前被整流，电容器开始充电，并存储能量。
负载电阻从电容器中提取电能，输出电压接近输入信号的峰值。
在截止时期，输入信号的波峰电压低于电容器的存储电压。
在这种情况下，二极管桥不再导通，电容器开始放电，为负载电阻提供电能，输出电压略低于输入信号的峰值。
通过重复这个过程，倍压整流电路可以实现输出电压的倍增。
总结起来，倍压整流电路利用变压器、整流电路和滤波电路将交流输入信号转换为直流输出信号，并将输出电压提高为输入电压的倍数。
其中，变压器负责将主线圈的交流电压转换为辅助线圈的高电压，整流电路将辅助线圈输出的交流信号转换为单向电流，滤波电路则用于平滑输出电流中的脉动。
倍压整流电路在实际应用中具有较大的经济效益和实用价值。
倍压整流电路
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在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.4E2。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为Usc。电容器上 的直流电压Uc1=E2，Uc2=2E2。可以据此设计电路和选择元件 。
三倍压
在二倍压整流电路的基础上，再加一个整流二极管D3和－个滤波电容器C3，就可以组成三倍压整流电路，三 倍压整流电路的工作原理是：在e2的第一个半周和第二个半周与二倍压整流电路相同，即C1上的电压被充电到接 近√2E2，C2上的电压被充电到接近2√2E2。当第三个半周时，D1、D3导通，D2截止，电流除经D1给C1充电外， 又经D3给C3充电， C3上的充电电压Uc3=e2峰值+Uc2一Uc1≈2√2E2这样，在RFZ，上就可以输出直流电压 Usc=Uc1i+Uc3≈3√2E2，实现三倍压整流。三倍压整流电路在实际电路中，负载上的电压Ufz≈3x1.4E2整流二 极管D3所承妥的最高反向电压也是电容器上的直流电压为3√2 E2。
（2）故障现象及修理。（现象：光点闪动）。此故障一般是高压打火现象造成的。首先从外观检查高压嘴处， 发现高压帽老化，并局部破裂，换新后故障依旧存在。靠近机身细心听，能听到高压放电的打火声，根据打火声 的厉害程度，初步判定打火声是从高压套筒里传出来的。折下高压套筒取出倍压整流电路板，在断电的情况下， 用万用表R×10kΩ档测量电路板上的六只硅堆（2DL5/0.2）均正常。然后接通电源，用万用表量程为2 500V的 直流电压档分别测量六只耐高压电容（6 800P/3kV），结果发现电容C3-16两端实测电压指示值随打火声的出现 而摆动。从外观看又发现此电容的绝缘外壳因高压打火而脱落一小块。换此电容后，高压不打火、荧光屏光点很 稳定。
倍压整流电路工作原理详解
倍压整流电路⼯作原理详解
前⽂已经详细给⼤家分析介绍过半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路，今天主要给⼤家介绍倍压整流电路，因为在⼀些需⽤⾼电压、⼩电流的地⽅，常常使⽤倍压整流电路。
倍压整流，可以把较低的交流电压，⽤耐压较⾼的整流⼆极管和电容器，'整'出⼀个较⾼的直流电压。
倍压整流电路⼀般按输出电压是输⼊电压的多少倍，分为⼆倍压、三倍压与多倍压整流电路。
⼀、⼯作原理：
倍压整流是利⽤⼆极管的整流和单向导通作⽤，将电压分别贮存到各⾃的电容上，然后把它们按极性相加的原理串接起来，输出⾼于输⼊电压的⾼压来。
⼆、⼆倍压整流电路
1、当u2在正半周时：
电压极性如下图所⽰，⼆极管D1导通，D2截⽌，则u2经D1对C1充电，C1电压最⼤可为
√2u2。
电流⽅向如图所⽰。
2、当u2在负半周时：
电压极性如下图所⽰，⼆极管D2导通，D1截⽌，则u2和C1经D1对C2充电，C2电压最⼤可为2√2u2。
当然开始⼏个周期电容上的电压并不能真正充到这样⾼，但经过⼏个周期以后，C2上的电压渐渐能稳定在2√2u2左右，这就是⼆倍压整流的原理。
三、多倍压整流电路
上图为多倍压整流电路，由⼆倍压整流电路⼯作原理可知：
1、若以C1两端作为输出端，输出最⼤电压可为√2u2；
2、若以C2两端作为输出端，输出最⼤电压可为2√2u2；
3、若以C3（C1加C3）两端作为输出端，输出最⼤电压可为3√2u2；
4、以此类推，从不同的位置作为输出端，输出最⼤可获得2/3/4/5/6倍的√2u2电压。
因倍压整流电路运⽤较⼴，是⾼电压、⼩电流获得的常⽤电路，希望⼤家熟悉掌握。
倍压整流电路原理
倍压整流电路原理
倍压整流电路是一种非常常见的电路结构，它可以将低电压转换为高电压。
它通常用于直流发电机的控制，也用于电脑，照明，发射机和各种汽车电子控制电路。
倍压整流电路的研究非常重要，因为它和电源领域有着千丝万缕的关系。
倍压整流电路的工作原理主要是通过一系列的变压器，电容器，可调变压器，继电器，二极管和其他电子元件来实现。
其中变压器是核心部件，它可以将低电压变换成高电压，而可调变压器可以调整高电压的幅度。
当输入电压为低压时，变压器将其转换为高压；当输入电压为高压时，可调变压器可以调整其幅度以稳定输出电压。
二极管是倍压整流电路的另一个重要部件，它可以让电流从一个方向流经，从而实现整流。
二极管有五个组成部分，它们是基极，源极，集电极，集电极漏导，和发射极漏导。
它们可以把负电荷收集到发射极，从而防止它们从基极流经。
继电器是倍压整流电路中的另一重要部件，它可以使电路中的元件产生变化。
继电器的结构有两种类型：单级继电器和多级继电器。
单级继电器只能提供一种输出；多级继电器可以提供多种输出，可以实现逐步放电，准备多层次的稳态电压。
此外，电容器也是倍压整流电路中必不可少的部件，它可以抑制电路中的抖动，使电流流量稳定。
电容器的工作原理是把电流换成电压，使输出电压更加平稳。
总之，倍压整流电路可以将低电压转换成高电压，而其中的变压
器，二极管，继电器和电容器是其核心部件。
它们的工作原理是通过互相作用来实现变压和整流，抑制抖动，调整电压幅度，以实现高压输出。
因此，对倍压整流电路研究非常重要，它为电源和汽车电子控制电路提供了有效的解决方案。
倍压整流电路原理？
倍压整流电路是一种用于将交流电源转换为具有较高直流电压的电路。
它通常由交流输入、变压器、整流桥和滤波电路组成。
整流桥是倍压整流电路的核心部件，它由四个二极管组成，形成一个桥式结构。
根据电压极性的不同，二极管将正半周或负半周的交流信号转换为单向的直流信号。
倍压整流电路的工作原理如下：
1. 交流输入：将交流电源连接到倍压整流电路的输入端。
2. 变压器：交流电压经过变压器降压或升压，以提供适合整流桥工作的电压。
3. 整流桥：交流电压经过变压器后，输入到整流桥。
整流桥由四个二极管组成，将交流信号转换为单向的直流信号。
- 当输入信号的电压极性为正时，D1 和D2 二极管导通，允许电流通过，而D3 和D4 二极管则被反向极化，阻止电流通过。
- 当输入信号的电压极性为负时，D3 和D4 二极管导通，允许电流通过，而D1 和D2 二极管则被反向极化，阻止电流通过。
4. 滤波电路：经过整流桥的输出是脉动的直流信号。
为了平滑输出电压，需要添加一个滤波电路来去除脉动部分。
滤波电路一般由电容器组成，它可以储存电荷并平滑输出电压波形。
5. 输出电压：滤波电路将脉动的直流信号转换为平滑的输出电压，输出端即可获取到较高的直流电压。
需要注意的是，倍压整流电路只能将交流电源电压转换成具有较高的直流电压，但输出电流通常较小。
此外，倍压整流电路还可以根据需要添加稳压电路来控制输出电压的稳定性。
倍压整流电路应用广泛，例如在通信设备、电子器件、电源适配器等领域中常见。
它具有简单、高效、稳定的特点，可以为各种设备提供所需的高直流电压。
倍压整流电路原理讲解
倍压整流电路原理讲解
倍压整流电路是一种简单有效的电路，它在电源输出端输出一个比输入电压更高的电压，其原理是通过利用开关电路的原理，将低压的输入电压转换为更高的电压。
倍压整流电路的组成由恒定阻抗、正反变换以及调节器组成，其工作原理如下：首先，恒定阻抗电路负责通过放大增加电流，由此产生了放大倍数，然后由正反变换电路将低压输入电压反转为更高的输出电压，其中包括电流变换器、压降变换器和旋转变换器的基础电路结构；最后，调节器将反转的高压输出电压经过调节，以保持输出电压恒定不变。
整流电路通常用于调节电压的大小，调节电压的大小可以达到稳定输出和节省能源的效果。
它也可以用作电源调节、照明调节、电机调节等，对于需要电路设计的应用方面有着重要的作用。
在实际应用中，倍压整流电路有许多优点。
首先，它具有耐用性强、结构简单等特点，使用起来非常方便；其次，它可以实现自动调节和无限调节，使用者可以根据实际需要调整输出电压；最后，倍压整流电路的精度高，可以实现稳定的输出，且节省能源。
倍压整流电路有着重要的应用价值，尤其在电源调节、照明调节、电机调节等方面的应用。
此外，倍压整流电路可以根据实际需要调节电压大小，可以实现输出稳定。
但是，倍压整流电路也有一些局限性，如调节范围有限、损耗大等，这些局限性在实际应用中需要特别注意。
无论是电源调节、照明调节、电机调节还是其他领域的应用，倍
压整流电路都具有重要的意义，有助于提高输出精度和节约能源。
可以看出，倍压整流电路是一种简单有效的电路，具有重要的应用价值，且能够满足不同类型的应用需求。
倍压整流的原理及应用
倍压整流的原理及应用1. 引言倍压整流是一种常用的电力变换技术，其通过适当的电路设计和控制，使得输入电压经过整流和滤波后，输出电压比输入电压高倍数的电源。
本文将介绍倍压整流的原理以及其在各个领域中的应用。
2. 倍压整流的原理倍压整流的原理基于电路中的电感和电容元件，通过这些元件的耦合和能量存储释放来实现电压的倍增。
下面将介绍两种常见的倍压整流电路。
2.1 Cockcroft-Walton电路Cockcroft-Walton电路是一种经典的倍压整流电路，它由多个二极管和电容器组成。
电路通过交替充电和放电的方式，在电容器上积累电荷并将电压逐级倍增。
以下是Cockcroft-Walton电路的工作原理：•输入交流电源经过第一个二极管和电容器，电容器开始充电。
•当输入电压的极性发生变化时，第一个二极管截断，第二个二极管开始导通。
•当第二个二极管导通时，电容器的电荷转移到下一个电容器中。
这样，电荷逐级传递，电压倍增。
•最后，通过多个级联的电容器，输出电压得到倍增。
2.2 电感倍压整流器电感倍压整流器是另一种常见的倍压整流电路，它通过电感耦合和磁能的储存释放实现电压倍增。
以下是电感倍压整流器的工作原理：•输入交流电压通过一个变压器进行降压，并通过一个整流桥进行整流。
•整流后的电压经过电感耦合到输出电路中，电感储存磁场的能量。
•当输入电压的极性发生变化时，电感释放储存的能量，输出电压实现倍增。
•重复以上步骤，使得输出电压稳定在倍压倍数的水平。
3. 倍压整流的应用倍压整流技术在电子设备和工业领域中有广泛的应用，以下将介绍几个常见的应用领域。
3.1 数据中心数据中心需要高稳定性和高效率的电源供应。
倍压整流技术能够将输入电压倍增，提供稳定的电压输出。
同时，由于倍压整流器的高效性，它能够提供更高的能量转换效率，降低能源消耗。
3.2 太阳能发电太阳能发电系统通常需要将太阳能板输出的低电压升高到适合输送的电压等级。
倍压整流技术能够满足这一需求，实现太阳能电能的高效转换和输送。
倍压整流电路
桥式二倍压整流线路
实际上，在正半周C1被充电到幅值 E2后，D1随即截止，C1将经过RL对C2 放电，U C1将有所降低。在负半周，当C2被充电到幅值 E2后，D2截止， C2的放电回路是由C1至RL，U C2也应有所降低。这样，U C1和U C2的平均 值都应略低于 E2，也即负载电压是不到次级绕组电压幅值的两倍的。 只有在负载RL很大时，UL≈ E2。
BUCK-BOOST线路工作原理
当Q1关时， 它的漏极和源极间有很高的阻抗， 所以， 流过电感L的电 流不能瞬时的变化，从Q1转移到CR1。 随着电感电流的减小， 电感两 段的电压改变极性直到整流器CR1变为前向偏置，打开的时候， 这时 电感L两段的电压变为(VO – Vd – IL × RL)， 式中的Vd是CR1的前向电压 降。 电感电流IL， 这时从输出电容和负载电阻的组合， 经过CR1到地。 注意CR1的方向和电感中电流的流向意味着输出电容和负载电阻中电 流导致VO为负电压。 在关态（OFF） 时， 电感两端的电压为定数， 且为(VO – Vd – IL × RL)， 为了保证同样极性的转换， 这个加载电压必 须是负的（或者在开态（ON） 时为极性相反的加载电压） ， 因为输 出电压为负的。 因此， 电感电流在OFF态时是减小的， 而且由于加载 电压必须是常数， 所以电感电流线性减小。
单转双电压法
• 3.4
图4：是在图3的基础上进行改进，增加的两个偏置二极管， 使两个三极管偏离了死区，加强了反馈作用，使得双电源 的对称性和稳定性比较好，D1、D2也可以用几十至几百欧 的电阻代替。
单转双电压法
• 3.5
图5：是在图4的基础上进行改进，比图4有更好的对称性和稳 定性，它用一个稳压管和一个三极管代替了图4中的R2，使反 馈作用进一步加强。
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（自学）倍压整流电路原理
二极管倍压整流电路（Voltage doubler rectifer ）如图7.1.9所示。
1．工作原理
设电源变压器二次电压u 2=2U 2sin ωt ，电容初始电压为零。
图7.1.9 倍压整流电路
(1)当u 2正半周
a 端瞬时极性为正，
b 端为负，二极管VD 1导通，C 1充电，u C1≈2U 2，极性右正左负。
(2)当u 2为负半周
a 负
b 正，VD 1反偏截止，VD 2正偏导通，C 2充电，u C2=2U 2+ u C1≈22U 2，极性右正左负。
(3)当u 2再次为正半周
VD 1、VD 2反偏截止，VD 3正偏导通，C 3充电，u c3=22U 2+22U 2-u C1≈22U 2，极性右正左负。
(4)当u 2再次为负半周
VD 1、VD 2、VD 3均反偏截止，VD 4正偏导通，C 4充电，u C4≈22U 2，极性右正左负。
依次类推，若在图中e 、f 点后面按照图示结构接二极管和电容时，则每个电容都将充电至22U 2，极性均右正左负。
2．输出电路接法：
(1)=o u 23U 2，负载接e 、b 两节点。
(2) =o u 24U 2，负载接f 、a 两节点。
在以上分析中，均未考虑电容放电的影响，而实际应用时，当接上负载后，电容将要对负载放电，使输出电压降低。
3．适用场合
倍压整流电路仅适用于负载电流很小的场合。
4．元器件选择
RM U 22U 2；C 1的耐压值≥
N U 2U 2，其余电容的耐压值≥N U 22U 2，电容
值可按式τd =R L C ≥(3～5)T /2估算。
三、 滤波电路
1．采用滤波电路的缘由及功用 整流电路输出的电压是脉动的，含有较大的脉动成分。
这种电压只能用于对输出电压平滑程度要求不高的电子设备中，如电镀、蓄电池充电设备等。
滤波电路（Filter ）的作用：保留整流后输出电压的直流成分，滤掉脉动成分，使输出电压趋于平滑，接近于理想的直流电压。
2．分类
常用的滤波电路有电容滤波电路（Capacitance filter ）、电感滤波（Inductance filter ）和RC-π型滤波电路等。
（一）半波整流电容滤波电路
1）电路组成与工作原理
注意：（1）二极管导通与否由u C 和u 2共同决定。
（2）放τ>>充τ
半波整流电容滤波电路如图1.4.1a 所示。
设u 2(0)=0，在0～t 1期间，二极管VD 正偏导通，电流分成两路：①i L ，②i c 充。
因充电时间常数τ充=τrc =(r //R L )C ≈rC ，很小，u C 快速上升，在t 1时刻，u C 达到峰值2U 2，其中，r 为二极管导通时的正向电阻及变压器二次绕组直流电阻之和。
二极管的工作状态由变化的u 2与u C 决定。
t 1时刻，u 2=u C =2U 2，VD 反偏截止。
C 向R L 放电，τ放=τRC =R L C 。
R L >>r ，τRC ＞＞τrc ，故放电过程缓慢，u C 下降缓慢，因二极管阳极电位却随u 2迅速下降，使二极管在一段时间内处于截止状态。
当u 2自负半周向正半周上升，在t 2时刻，u 2＞u C ， VD 又开始导通，向电容C 迅速充电，在t 2～t 3期间，u o 波形按图7.2.1b 中B ～C 段变化。
到t 3时刻，u C =u 2，二极管又截止，C 又对R L 放电。
2）波形图
综上所述，画出的输出电压u o 亦即电容C 上电压u C 波形如图1.4.1b 所示。
图7.2.1 半波整流滤波电路及波形
a)电原理图 b)波形图
3）电容滤波作用的物理意义
电容C对直流分量相当于开路，而对输出电流中的基波及更高次谐波，只要C足够大，X C可以很小，相当于短路，使输出波形趋于平滑。
4）U O(A V)与I D(A V)估算
电路输出直流电压平均值为
U O(A V)=（1～1.1）U2
一般取U O(A V)=U2，流过二极管的平均电流为
I D(A V)≈U2/R L
5）二极管选择
在二极管截止时，二极管承受的最大反向电压为变压器二次绕组电压和电容器充电电压之和，故选二极管时
U RM≥U DM=22U2
在实际工作时，冲击电流较大，故选用二极管时，一般选I F=（2～3）I D。
（二）单相桥式整流电容滤波电路
1．电路组成及工作原理
单相桥式整流电容滤波电路如图7.2.2所示。
其工作原理与半波整流滤波电路基本相同，不同的是输出电压是全波脉动直流电，无论u2是正半周还是负半周，电路中总有二极管导通，在一个周期内，u2对电容充电二次，电容对负载放电的时间大大缩短，输出电压波形更加平滑。
2．波形图及U O(A V)估算
波形如图1.4.2b所示，图中虚线为不接滤波电容时的波形，实线为滤波后的波形，输出电压为
U O(A V)≈1.2U 2
在电容滤波电路中，若负载电阻开路，U O =2U 2。
3．滤波电容选择
滤波电容按式τ=R L C ≥（3～5）T/2选取。
其中，T 是交流电的周期。
滤波电容数值一般在几十微到几千微法，视负载电流大小而定，其耐压值应大于输出电压值，一般取1.5倍左右，且通常采用有极性的电解电容。
4．滤波电容装接注意事项
在滤波电容装接过程中，切不可将电解电容极性接反，以免损坏电解电容或电容器发生爆炸。
5．电容滤波电路特点及适用场合
电容滤波电路简单，输出电压U o 较高，脉动较小。
但外特性差，适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。
图7.2.2 单相桥式整流电容滤波电路图及波形图
a)电路图 b)波形图
[例7.2.1 ]有一单相桥式整流电容滤波电路如图7.2.2所示，市电频率为f =50H Z ，负载电阻400Ω，要求直流输出电压U O =24V ，选择整流二极管及滤波电容。
解：
(1)选择二极管
03.04002242)
(=Ω
⨯==V R U I L AV O D A ，I F =(2~3)I D =(60~90)mA ∵U O =1.2U 2 ∴U 2=U O /1.2=20V
二极管承受的最高反向电压 U RM =2U 2=202V=28.2V
查阅手册或本书附录表B-2，2CZ52 型I F =100mA ，查阅电压分档标志，2CZ52B 的最高反向工作U RM 为50V ，符合要求。
(2)选择滤波电容
取R L C =5×T /2，R L C =5×0.02/2 S=0.05S
已知 R L =400Ω，所以 C =0.05/R L =0.05S/400Ω=1.25×10-6
F=125μF
电容器耐压值 U cn=1.5U O =36V
取标称值耐压50V 、电容量200μF 或500μF 的电解电容。
四、RC －π型滤波电路
1．电路组成
RC -π型滤波电路如图7.2.4所示。
它是利用R 和C 对输入回路整流后的电压的交直流分量的不同分压作用来实现滤波作用的。
R 对交直流分量均有降压作用，因电容C 2的交流阻抗很小，这样R 与C 2及R L 配合以后，使交流分量较多地降在电阻R 上，而较少地降在负载R L 上，从而起到滤波作用。
R 越大，C 2越大，滤波效果越好。
但R 不能太大，否则，U R 过大造成能量无谓消耗。
图7.2.4 RC －π型滤波电路
2．U O(A V)估算
桥式整流RC -π型滤波输出电压可用下式估算
2)(2.1U R R R
U L
L
AV O +=
3．适用场合
这种滤波电路适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动小的场合。
五、整流滤波电路总结（表中U 2为变压器二次绕组电压有效值） U O(A V) 对应电路
0.45U 2 半波整流
0.9U 2 桥式整流
U 2 半波整流电容滤波
1.2U 2 桥式整流电容滤波
2U 2
电容滤波负载开路
例：有一桥式整流电容滤波电路U 2=10V 。
1． 估算电路正常工作时U O(A V)。
2． 若U O 分别为①4.5V ②9V ③14V ④10V ，分析判断故障。
本例为培养电路调试中的故障分析能力而设，上表数据学以致用。
解：1. U O(A V)=1.2 U 2=1.2×10=12V
2.①电容开路、一个二极管开路
②滤波电容开路
③负载电阻开路
④其中一个二极管开路。