電壓倍增器
發布時間:2011/12/13 13:45:26 訪問次數:15783
電壓倍增器(voltage multipliers)采用鉗位效應,RHRP15120不需要增加輸入變壓器的電壓額定值,就可以增加整流電壓的峰值。增壓的倍數常見的是兩倍、三倍和四倍。電壓倍增器通常是應用于高電壓和低電流的情況下,例如在電視機中。
在學習完本節的內容后,你應該能夠:說明并且分析二極管電壓倍增器的工作原理;參與討論二倍倍壓器的工作原理;參與討論三倍倍壓器的工作原理;參與討論四倍倍壓器的工作原理。
1.二倍倍壓器
二倍倍壓器是可以將電壓增大兩倍的電壓倍堵器。半波二倍倍壓器的電路顯示在圖2. 49中。當次級電壓在正半周期時,二極管D1是正向偏壓而D2則是反向偏壓。電容器C1會充電至次級電壓的峰值(Vp)減掉二極管的電壓降,極性則如圖2. 49 (a)所示。當負半周期時,二極管D2是正向偏壓而D2是反向偏壓,如圖2. 49(b)所示。既然C1無法放電,則C1上的峰值電壓會加到次級電壓上,然后將充電至大約2V。的電壓。將基爾霍夫定律( Kirchhoff's law)應用到圖2.49(b)中的回路,C2的電壓就是
VCl-VC2+Vp=0
VC2=Vp+VCl
忽略掉二極管D2的電壓降,VC1=Vp。因此,
VC2=Vp+Vp=2V。
在無負載時,一直保持在2Vp。如果在輸出端加上負載電阻,C2會在下一個正半周期,通過負載逐漸緩慢地放電,在接下來的負半周期,又再一次充電到2Vp的電壓。產生的輸出電壓是半波電容濾波的電壓。每個二極管兩端的峰值反向電壓均為2Vp。
2.全波二倍倍壓器
圖2.50顯示的是全波二倍倍壓器(full-wave voltage doubler)。當次級電壓在正半周期對,D1是正向偏壓而C1則充電到大約Vp的電壓,如圖2.50(a)所示。在負半周期時,二極管D2是正向偏壓而C2則充電到大約Vp的電壓,如圖2.50(b)所示。在串聯的兩個電容器兩端,輸出電壓為2Vp。
3.三倍倍壓器
在半波二倍倍壓器的電路,再加上另外一組二極管和電容器電路,就形成了三倍倍壓器( voltage tripler),如圖2. 51所示。其工作原理如下:在次級電壓的正半周期,C1會通過D1充電至Vp的電壓。在負半周期,C2會通過D2充電至2Vp的電壓,就如同先前所描述的二倍倍壓器。在下一個正半周期,C3會通過D3充電至2Vp的電壓。結果由串聯的兩個電容器C1和C3兩端,所形成的輸出電壓,如圖所示。
4. 四倍倍壓器
如果再加上另外一組二極管和電容器電路,如圖2.52所示,就可以產生次級電壓峰值的四倍輸出電壓(voltage quadrupler)。在負半周期,C4會通過D4充電到2Vp的電壓。最后從電容器C2和C4輸出4Vp的電壓,如圖所示。在三倍倍壓器和四倍倍壓器兩種電路中,每個二極管的峰值反向電壓( PIV)均為2Vp。
電壓倍增器(voltage multipliers)采用鉗位效應,RHRP15120不需要增加輸入變壓器的電壓額定值,就可以增加整流電壓的峰值。增壓的倍數常見的是兩倍、三倍和四倍。電壓倍增器通常是應用于高電壓和低電流的情況下,例如在電視機中。
在學習完本節的內容后,你應該能夠:說明并且分析二極管電壓倍增器的工作原理;參與討論二倍倍壓器的工作原理;參與討論三倍倍壓器的工作原理;參與討論四倍倍壓器的工作原理。
1.二倍倍壓器
二倍倍壓器是可以將電壓增大兩倍的電壓倍堵器。半波二倍倍壓器的電路顯示在圖2. 49中。當次級電壓在正半周期時,二極管D1是正向偏壓而D2則是反向偏壓。電容器C1會充電至次級電壓的峰值(Vp)減掉二極管的電壓降,極性則如圖2. 49 (a)所示。當負半周期時,二極管D2是正向偏壓而D2是反向偏壓,如圖2. 49(b)所示。既然C1無法放電,則C1上的峰值電壓會加到次級電壓上,然后將充電至大約2V。的電壓。將基爾霍夫定律( Kirchhoff's law)應用到圖2.49(b)中的回路,C2的電壓就是
VCl-VC2+Vp=0
VC2=Vp+VCl
忽略掉二極管D2的電壓降,VC1=Vp。因此,
VC2=Vp+Vp=2V。
在無負載時,一直保持在2Vp。如果在輸出端加上負載電阻,C2會在下一個正半周期,通過負載逐漸緩慢地放電,在接下來的負半周期,又再一次充電到2Vp的電壓。產生的輸出電壓是半波電容濾波的電壓。每個二極管兩端的峰值反向電壓均為2Vp。
2.全波二倍倍壓器
圖2.50顯示的是全波二倍倍壓器(full-wave voltage doubler)。當次級電壓在正半周期對,D1是正向偏壓而C1則充電到大約Vp的電壓,如圖2.50(a)所示。在負半周期時,二極管D2是正向偏壓而C2則充電到大約Vp的電壓,如圖2.50(b)所示。在串聯的兩個電容器兩端,輸出電壓為2Vp。
3.三倍倍壓器
在半波二倍倍壓器的電路,再加上另外一組二極管和電容器電路,就形成了三倍倍壓器( voltage tripler),如圖2. 51所示。其工作原理如下:在次級電壓的正半周期,C1會通過D1充電至Vp的電壓。在負半周期,C2會通過D2充電至2Vp的電壓,就如同先前所描述的二倍倍壓器。在下一個正半周期,C3會通過D3充電至2Vp的電壓。結果由串聯的兩個電容器C1和C3兩端,所形成的輸出電壓,如圖所示。
4. 四倍倍壓器
如果再加上另外一組二極管和電容器電路,如圖2.52所示,就可以產生次級電壓峰值的四倍輸出電壓(voltage quadrupler)。在負半周期,C4會通過D4充電到2Vp的電壓。最后從電容器C2和C4輸出4Vp的電壓,如圖所示。在三倍倍壓器和四倍倍壓器兩種電路中,每個二極管的峰值反向電壓( PIV)均為2Vp。
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