倍壓整流電路結構的優缺點分析

　　倍壓整流電路的實質是電荷泵。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，用耐壓較低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。

　　倍壓整流電路有多種結構，各有優缺點。常見電路如下：

　　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，隨著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。

　　下面以電路1為例簡單說明工作原理：

　　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。

　　如果不帶負載，穩態時，除了最左邊的那個電容，其他每個電容上的電壓為2U，所以總的輸出電壓為6U。事實上，由于高階倍壓整流電路帶載能力很差，輸出很小的功率就會導致輸出電壓的大幅度跌落。假設輸出電流為I，每個電容的容量相同，為C，交流電源頻率為f，則電壓跌落為：

　　輸出電壓紋波為：

　　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。

　　倍壓整流電路電容的選擇

　　做一個市電220V轉成380V，然后再倍壓整流的電路，電路是最普通的，但不知道電解電容怎么選擇，下面我們一起倆看看。

　　如果380V是交流，它倍壓后的電壓1000V了，這樣高電壓的電解電容小編還沒用過。

　　濾波電容也是根據

　　C=Q/U

　　I=dQ/dt---------I=d（C*U）/dt=C*dU/dt

　　C=I*dt/dU

　　這些基本公式得來的。

　　工程上，有的是估算或者概略計算

　　按RC時間常數近似等于3~5倍電源半周期估算。給出一例：

　　負載情況：直流1A，12V。其等效負載電阻12歐姆。

　　橋式整流：

　　RC=3（T/2）

　　C=3（T/2）/R=3x（0.02/2）/12=2500（μF）

　　工程中可取2200μF，因為沒有2500μF這一規格。若希望紋波小些，按5倍取。這里，T是電源的周期，50HZ時，T=0.02秒。時間的國際單位是S。

　　全波整流結果一樣，但半波整流時，時間常數加倍。