倍壓整流簡介
倍壓整流,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。
倍壓整流工作原理
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,輸出高于輸入電壓的高壓來。圖2是一個2倍壓整流電路。
右圖中R1、R2為限流電阻,RL為負載的折算值。首先在第一半周E2經V1對C1充電至E2的峰值E2m,第二半周C1上的電壓和電源電壓相加經V2對C2充電至2E2m。當然開始幾個周期電容上的電壓并不能真正充到這樣高,但經過幾個周期以后,C2上的電壓漸漸能穩定在2E2m左右,這就是2倍壓整流的原理。
二倍壓整流電路
電路由變壓器B、兩個整流二極管D1、D2及兩個電容器C1、C2組成。
其工作原理如下:
e2正半周(上正下負)時,二極管D1導通,D2截止,電流經過D1對C1充電,將電容C1上的電壓充到接近e2的峰值√2E2,并基本保持不變。e2為負半周(上負下正)時,二極管D2導通,D1截止。此時,C1上的電壓Uc1=√2E2與電源電壓e2串聯相加,電流經D2對電容C2充電,充電電壓Uc2=e2峰值+√2E2≈2√2E2。如此反復充電,C2上的電壓就基本上是2√2E2了。它的值是變壓器電級電壓的二倍,所以叫做二倍壓整流電路。
在實際電路中,負載上的電壓約等于2X√2E2。整流二極管D1和D2所承受的最高反向電壓均為2X√2E2。電容器上的直流電壓Uc1=√2E2,Uc2=2√2E2。可以據此設計電路和選擇元件。
三倍壓整流電路
在二倍壓整流電路的基礎上,再加一個整流二極管D3和-個濾波電容器C3,就可以組成三倍壓整流電路,三倍壓整流電路的工作原理是:在e2的第一個半周和第二個半周與二倍壓整流電路相同,即C1上的電壓被充電到接近√2E2,C2上的電壓被充電到接近2√2E2。當第三個半周時,D1、D3導通,D2截止,電流除經D1給C1充電外,又經D3給C3充電,C3上的充電電壓Uc3=e2峰值+Uc2一Uc1≈2√2E2這樣,在RFZ,上就可以輸出直流電壓Usc=Uc1i+Uc3≈3√2E2,實現三倍壓整流。在實際電路中,負載上的電壓Ufz≈3x1.4E2整流二極管D3所承受的最高反向電壓也是電容器上的直流電壓為3√2E2。
照這樣辦法,增加多個二極管和相同數量的電容器,既可以組成多倍壓整流電路,見圖三倍壓整流電路。當n為奇數時,輸出電壓從上端取出:當n為偶數時,輸出電壓從下端取出。
必須說明,倍壓整流電路只能在負載較輕(即Rfz較大。輸出電流較小)的情況下工作,否則輸出電壓會降低。倍壓越高的整流電路,這種因負載電流增大影響輸出電壓下降的情況越明顯。
用于倍壓整流電路的二極管,其最高反向電壓應大于。可用高壓硅整流堆,其系列型號為2DL。如2DL2/0.2,表示最高反向電壓為2千伏,整流電流平均值為200毫安。倍壓整流電路使用的電容器容量比較小,不用電解電容器。電容器的耐壓值要大于1.5x,在使用上才安全可靠。
倍壓整流滅鼠電路原理
圖252為電子滅鼠電路圖。220V市電經自耦變壓器B升壓至300V左右,經二極管整流后給電容器C充電。電容器兩端電壓可達V2*300V。老鼠吃食餌時,扳動杠桿,接通開關K,電容器通過鼠體迅速放電,將老鼠電死。
變壓器B是利用廢舊交流接觸器的鐵心和線包(原設計電壓為380V),一般這種線包為8500匝左右,再在外層用40.07-0.09mm漆包線繞3000匝左右。R;是限流電阻,電容器C為10~-30pF/450V。D,.D2可用反向電壓大于450V、電流大于100mA的任何整流二極管。用一段中一2mm的銅絲(鐵絲也可)作杠桿,頭穿上食餌(可用熟肉或其它食物)。中間放在支點P上,另一頭用一個小彈簧拉著,平時使銅絲保持水平狀態。在食佴下邊放一塊金屬板,并用導線與電容器C的負極相連。金屬板與食餌之間的距離約當老鼠咬住食餌向下拖時,銅絲杠桿另一端拉伸小彈10cno簧向上翹,當它與接在電容器C正極上的金屬片接觸時,電容器被老鼠短路。迅速放電,殺死老鼠,電容器隨之失去短路導體,小彈簧將銅絲拉回水平位置,電路恢復原狀。
電容器C的充電電壓也可用220V市電經倍壓整流后取得,見圖253。要注意的是,電源插頭必須按圖上要求連接,否則有觸電危險。
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