倍压电路原理详解
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倍压电路原理详解
说明:要理解倍压电路,首先要将充电后的电容看作一个电源.可以和供电电源串联,就像普通的电池串联的原理一样.
一、直流半波整流电压电路
1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。
（2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是向C2充电，使C2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示.
图1 直流半波整流电压电路
（a）负半周（b）正半周
需要注意的是:
(1)其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。
(2))如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。
(3)如果有一个负载并联在倍压器的输出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。
所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电路称为半波电压电路。
(4)正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。
图3 输出电压波形
二、全波倍压电路
图4 全波整流电压电路
（a）正半周（b）负半周
图5 全波电压的工作原理
1.正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。
2.负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。
3.由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。
正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI >2Vm的二极管。
三、三倍压整流电路
图6 三倍压电路图
（a）负半周（b）正半周
图7 三倍压的工作原理
1.负半周时，D1、D3导通，D2截止，电容器C1及C3都充电到Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（a）所示。
2.正半周时，D1、D3截止，D2导通，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是给C2充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（b）所示。
3.由于C2与C3串联。故输出直流电压Vo=3Vm。
正半周时，D1及D3所承受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D2所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。
四、N倍电压路
下图中的半波倍压电路的推广形式，它能产生输入峰值的的三倍或四倍的电压。根据线路接法的发式可看出，如果在接上额外的二极管与电容器将使输出电压变成基本峰值（Vm）的五、六、七、甚至更多倍。（即N倍）
。
N倍压电路的工作原理
1.负半周时，D1导通，其他二极管皆截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器的极性如图（a）所示。
2.正半周时，D2导通，其他二极管皆截止，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是给电容器C2充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（b）所示。
3.负半周时，D3导通，其他二极管皆截止,此时供电电源和C1和C2串联后电压为2Vm,(供电电源和C2串联电压是3Vm同时和C1串联致使电压降低到2Vm),电容器C3充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（c）所示。
4.正半周时，D4导通，其他二极管皆截止，此时供电电源和C1和C2和C3串联后电压为2Vm,(供电电源和C1,C3串联电压是4Vm再和C2串联致使电压降低到2Vm),
电容器C4充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（d）所示。
所以从变压器绕线的顶上量起的话，在输出处就可以得到Vm的奇数倍，如果从变压器的绕线的底部量起的话，输出电压就会是峰值电压的Vm偶数倍。
电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 １．交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 ２．直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 ３．频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 ４．时间常数分析法 主要分析由Ｒ、Ｌ、Ｃ及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。 除了这两种图外，常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。 电阻器与电位器（什么是电位器） 符号详见图 1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（ b ）表示半可调或微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。
倍压整流电路 倍压整流电路图:如果对电源质量要求不是很高，且功率要求也不是很大，但却不容易得到的相对较高电压的话。如1200伏，要想买相应的变压器是很不容易的。这时不烦考虑使用倍压整流电路，象有些示波器里面的高压就是采用这种电路。以下举个简单的五倍压电路，需要更高的电压不烦依次类推。 五倍压整流电路（交流输入，直流输出） 图5一14是二倍压整流电路。电路由变压器B、两个整流二极管D1、D2及两个电容器C1、 C2组成。其工作原理如下： e2正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2截止，电流经过D1对C1充电，将电容Cl上的电压充到接近e2的峰值，并基本保持不变。e2为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl截止。此时，Cl上的电压Uc1＝与电源电压e2串联相加，电流经D2对电容C2 充电，充电电压Uc2＝e2峰值＋1．2E2≈。如此反复充电，C2 上 的电压就基本上是了。它的值是变压器电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。
在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.2E2 。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为。电容器上的直流电压Uc1=，Uc2=。可以据此设计电路和选择元件。 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，如图5-15所示。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，C2上的电压被充电到接近。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≈这样，在RFZ，，上就可以输出直流电压Usc＝Uc1i＋Uc3 ≈＋＝3√2 E。，实现 三倍压整流。 在实际电路中，负载上的电压Ufz≈3x1.2E2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。 照这样办法，增加多个二极管和相同数量的电容器，既可以组成多倍压整流电路，见图5一16。当n 为奇数时，输出电压从上端取出：当n 为偶数时，输出电压从下端取出。 必须说明，倍压整流电路只能在负载较轻（即Rfz较大。输出电流较小）的情况下工作，否则输出电压会降低。倍压越高的整疏电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。 用于倍压整流电路的二极管，其最高反向电压应大于。可用高压硅整流堆，
电路图基础知识讲解 对一个没有电工基础，或者刚入门的从业者，都比较迷茫，都会有这么一个问题，看到电路图，无从下手，不知道该从哪边学起，下面简单介绍下一些基础知识，供大家参考。 首先，要了解各个元件的有什么功能，有什么特点。说白了就是要了解各个元件有什么作用。 其次，要了解各个元件间的组合有什么功能。 再者，要知道一些基本的电路，比如:基本的电压源与电流源之间的相互转换电路，基本的运算放大电路等等。 然后，就是可以适当的看一点复杂的电路图，慢慢了解各个电路间电流的走向。 以上所说的模拟电路，还有数字电路就是要多了解一些‘门’的运用，比如说：与非门，与或门等等。还有在一些复杂的电路图上会有集成芯片，所以，你还要了解给个芯片引脚的作用是什么，该怎么接，这些可以在网上或书上查到，再有，提到一点就是一些电路中的控制系统，有复杂的控制系统，也有简单的控制系统，我说一个简单的，比如说单片机的，你就要了解这个单片机有多少引脚，各个引脚的功能是什么，这个单片机要一什么铺助电路想连接，这样组成一个完整的电路。 想学会电路图就是要你多看，多去了解，多去接触，这样更容易学会。 一、电子电路图的意义 电路图是人们为了研究和工程的需要,用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样,我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,而只要拿着一张图纸就可以了;在设计电路时,也可以从容地在纸
上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功;而现在,我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高了工作效率。 二、电子电路图的分类 常遇到的电子电路图有原理图、方框图、装配图和印板图等 ( 一) 原理图 原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图,又被叫做“电原理图”。这种图,由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作时情况。图1 所示的就是一个收音机电路的原理图。 图一 ( 二) 方框图( 框图) 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图,不过在这种图纸中,除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器
倍压整流电路原理 时间：2009-02-20 14:10:59 来源：资料室作者： （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm 再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周
图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电 路称为半波电压电路。ab126计算公式大全 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 2、全波倍压电路 图4 全波整流电压电路
（a）正半周（b）负半周 图5 全波电压的工作原理 .正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。 .负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。 .由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。 正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI >2Vm的二极管。
继电器控制电路模块及原理讲解 发布: 2011-9-8 | 作者: —— | 来源:huangguohai| 查看: 564次| 用户关注： 能直接带动继电器工作的CMOS集成块电路在电子爱好者认识电路知识的的习惯中，总认为CMOS 集成块本身不能直接带动继电器工作，但实际上，部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作，而且工作还非常稳定可靠。本实验中所用继电器的型号为JRC5M－DC12V微型密封的继电器（其线圈电阻为750Ω）。现将CD4066CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下：CD4066是一个四双向模拟开关，集成块SCR1～SCR4为控制端，用于控制四双向模拟开关的 能直接带动继电器工作的CMOS集成块电路 在电子爱好者认识电路知识的的习惯中，总认为CMOS集成块本身不能直接带动继电器工作，但实际上，部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作，而且工作还非常稳定可靠。本实验中所用继电器的型号为JRC5M－D C12V微型密封的继电器（其线圈电阻为750Ω）。现将CD4066CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下： CD4066是一个四双向模拟开关，集成块SCR1～SCR4为控制端，用于控制四双向模拟开关的通断。当SCR1接高电平时，集成块①、②脚导通，＋12V→K1→集成块①、②脚→电源负极使K1吸合；反之当SCR1输入低电平时，集成块①、②脚开路，K1失电释放，SC R2～SCR4输入高电平或低电平时状态与SCR1相同。 本电路中，继电器线圈的两端均反相并联了一只二极管，它是用来保护集成电路本身的，千万不可省去，否则在继电器由吸合状态转为释放时，由于电感的作用线圈上将产生较高的反电动势，极容易导致集成块击穿。并联了二极管后，在继电器由吸合变为释放的瞬间，线圈将通过二极管形成短时间的续流回路，使线圈中的电流不致突变，从而避免了线圈中反电动势的产生，确保了集成块的安全。 低电压下继电器的吸合措施
倍压整流电路(图) 作者：佚名文章来源：不详文章录入：zhenfeng更新时间：2007年02月07日浏览：220人次 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，用耐压较低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。图14是二倍压整流电路。电路由变压器B、两个整流二极管D1、D2及两个电容器C1、C2组成。其工作原理如下： e2正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2截止，电流经过D1对C1充电，将电容Cl上的电压充到接近e2的峰值，并基本保持不变。e2为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl截止。此时，Cl上的电压Uc1＝与电源电压e2串联相加，电流经D2对电容C2充电，充电电压Uc2＝e2峰值＋1．2E2≈。如此反复充电，C2上的电压就基本上是了。它的值是变压器电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。 在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.2E2。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为。电容器上的直流电压Uc1=，Uc2=。可以据此设计电路和选择元件。 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，如图5-15所示。
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，C2上的电压被充电到接近。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≈这样，在RFZ，上就可以输出直流电压Usc＝Uc1i＋Uc3≈＋＝3√2E。，实现三倍压整流。 在实际电路中，负载上的电压Ufz≈3x1.2E2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。 照这样办法，增加多个二极管和相同数量的电容器，既可以组成多倍压整流电路，见图5一16。当n为奇数时，输出电压从上端取出：当n为偶数时，输出电压从下端取出。 必须说明，倍压整流电路只能在负载较轻（即Rfz较大。输出电流较小）的情况下工作，否则输出电压会降低。倍压越高的整疏电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。 用于倍压整流电路的二极管，其最高反向电压应大于。可用高压硅整流堆，其系列型号为2DL。如2DL2／0．2，表示最高反向电压为2千伏，整流电流平均值为200毫安。倍压整流电路使用的电容器容量比较小，不用电解电容器。电容器的耐压值要大于1．5x，在使用上才安全可靠。 本文地址：https://www.doczj.com/doc/3d17652287.html,/Article/Electron/443.html 转载文章敬请附带本文地址，或注明出处：振峰电子技术网与https://www.doczj.com/doc/3d17652287.html, 均可，谢谢合作！ 本文标签：倍压整流电路 回首页
倍压整流电路原理 (1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可瞧成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1得极性如上图(a)所示。 (2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,由于C1得Vm再加上双压器二次侧得Vm使c2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2得极性如上图(b)所示、 其实C2得电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。 如果半波倍压器被用于没有变压器得电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流得损害。 如果有一个负载并联在倍压器得输出出得话,如一般所预期地,在(输入处)负得半周内电容器C2上得电压会降低,然后在正得半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 (a)负半周(b)正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上得电压波形就是由电容滤波器过滤后得半波讯号,故此倍压电 路称为半波电压电路。 正半周时,二极管D1所承受之最大得逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV 2Vm得二极管。 2、全波倍压电路
图4 全波整流电压电路 (a)正半周(b)负半周 图5 全波电压得工作原理 正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容C1得极性如上图(a)所示。 负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流路径及电容C2得极性如上图(b)所示。 由于C1与C2串联,故输出直流电压,V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流得话,电容器C1及C2上得电压就是2Vm。如果自电路抽取负载电流得话,电容器C1及C2上得电压就是与由全波整流电路馈送得一个电容器上得电压同样得。不同之处就是,实效电容为C1及C2得串联电容,这比C1及C2单独得都要小。这种较低得电容值将会使它得滤波作用不及单电容滤波电路得好。 正半周时,二极管D2所受得最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D1所承受得最大逆向电压为2Vm,所以电路中应选择PVI 2Vm得二极管。
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
九江职业技术学院教案首页 任课教师阵梓城职称教授备课日期 本次授课的课题整流滤波电路课型讲授 本次授课的目的和要求 1．熟悉桥式整流电路组成、工作原理，会估算输出电压选用二极管 2．掌握桥式整流电路二极管正确装接方法 3．熟悉半波、桥式整流滤波电路的工作原理 4．会估算输出电压，正确选择滤波电容和二极管 本次授课的重点、难点及解决措施 重点：桥式整流电路输出电压估算，二极管正确装接方法 解决措施：结合波形图分析电路的工作原理，并与整流电路进行比 较，对比讲解各种滤波电路的参数计算 本次授课采用的教具挂图及参考书名称 《模拟电子技术基础》周良权主编高教出版社 《模拟电子技术基础》沈任元主编机械工业出版社 课后作业内容与估计完成时间 本此课的小结与改进措施 复习半波整流，引入桥式整流。 完成教学任务
第三十一次课整流滤波电路 一、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路（Bridge rectifier）如图7.1.6所示，其中图b 为简化画法，图 c 为另一种画法。 1．电路工作原理 （1）u2正半周 u2瞬时极性a(+)，b(-)。二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止。导电回路为a→VD1→R L→VD3→b,负载上电压极性上正下负。 （2）u2负半周 u2瞬时极性a(-)，b(+)。二极管VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏导通，导电回路为b→VD2→R L→VD4→a，负载上电压极性同样为上正下负。 （3）波形图 u2、i D、u o及i L波形如图7.1.7所示。 图7.1.6 单相桥式整流电路图7.1.7 单相桥式整流电路波形图 a)原理b)简化画法 c)另一种画法 2．二极管正确接法 错接二极管会形成很大短路电流而烧毁。正确接法：共阳端和共阴端接负载，而另外两端接变压器二次绕组。 3．负载上电压、电流值及脉动系数的计算 输出电压的平均值U o(A V)和电流平均值I L（A V）及系数等均与全波整流电路相同，即U O(A V)=0.9U2，I L(A V)=0.9U2/R L，γ=0.48。 4．整流二极管的选择 选择二极管时，I F≥I D =1/2 I L(A V)=0.45U2/R L，U RM≥U DM=2U2
（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。
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
倍压电路原理详解 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
倍压电路原理详解 说明:要理解倍压电路,首先要将充电后的电容看作一个电源.可以和供电电源串联,就像普通的电池串联的原理一样. 一、直流半波整流电压电路 1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是向C2充电，使C2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示. 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 需要注意的是: (1)其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。 (2))如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。 (3)如果有一个负载并联在倍压器的输出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电路称为半波电压电路。 (4)正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 图3 输出电压波形
工作原理 220V 交流电经 LF1 双向滤波.VD1－VD4 整流为脉动直流电压,再经 C3 滤波后形成约 300V 的直流电压,300V 直流电压经过启动电阻 R4 为脉宽调制集成电路 IC1 的 7 脚提供启动电压,IC1 的 7 脚得到启动电压后,(7 脚电压高于 14V 时,集成电路开始工作),6 脚输出 PWM 脉冲,驱动电源开关管(场效应管) VT1 工作在开关状态,流通过 VT1 的 S 极-D 极-R7-接地端.此时开关变压器 T1 的 8-9绕产生感应电压,经 VD6，R2 为 IC1 的 7 脚提供稳定的工作电压，4 脚外接振荡阻 R10 和振荡电容 C7 决定 IC1 的振荡频率, IC2(TL431)为精密基准压源,IC4(光耦合器 4N35)配合用来稳定充电压,调整 RP1(510 欧半可调电位器)可以细调充电器的电压,LED1 是电源指示灯.接通电源后该指示灯就会发出红色的光。VT1 开始工作后,变压器的次级 6-5 绕组输出的电压经快速恢复二极管 VD60 整流,C18 滤波得到稳定的电压(约 53V).此电压一路经二极管VD70(该二极管起防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电,另一路经限流电阻 R38,稳压二极管 VZD1,滤波电容 C60,为比较器 IC3(LM358)提供 12V 工作电源,VD12 为 IC3 提供基准压,经 R25,R26,R27 分压后送到 IC3 的 2 脚
和 5 脚。 正常充电时，R33 上端有 0.18－0.2V 的电压，此电压经 R10 加到 IC3 的3 脚，从 1 脚输出高电平。1 脚输出的高电平信号分三路输出，第一路驱动 VT2 导通，散热风扇得开始工作，第二路经过电阻 R34 点亮双色二极管 LED2 中的红色发光二极管，第三路输入到 IC3 的 6 脚，此时 7 脚输出低电平，双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池压升到 44.2V 左右时，充电器进入恒压充电阶段，流逐渐减小。当充电流减小到200MA－300MA 时，R33 上端的电压下降，IC3 的 3 脚电压低于 2 脚，1 脚输出低电平，双色发光二极管 LED2 中的红色发光二极管熄灭，三极管 VT2 截止，风扇停止运转，同时 IC3 的 7 脚输出高电平，此高电平一路经过电阻 R35 点亮双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管（指示电已经充满，此时并没有真正充满，实际上还得一两小时才能真正充满），另一路经 R52，VD18,R40,RP2 到达 IC2 的 1 脚，使输出电压降低，充电器进入 200MA-300MA 的涓流充电阶段（浮充），改变 RP2 的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折流（200－300MA）。 常见故障 这种类型充电器的常见故障有下面几种情况： 1、高压电路故障：该部分路出现问题的主要现象是指示灯不亮。通常还伴有保险丝烧断，此时应检查整流二极管 VD1-VD4 是否击穿，电容 C3 是否炸裂或者鼓包， VT2 是否击穿， R7,R4 是否开路，此时更换损坏的元件即可排除故障，若经常烧 VT1,且 VT1 不烫手，则应重点检查 R1,C4,VD5 等元器件，若VT1 烫手，则重点检查开关变压器次级路中的元器件有无短路或者漏电。若红色指示灯闪烁，则故障多数是由 R2 或者 VD6 开路，变压器 T1 线脚虚焊引起。 2、低压电路故障：低压电路中最常见的故障就是电流检测电阻 R33 烧断，此时的故障现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，电瓶始终充不进电，另外，若 RP2 接触不良或者因振动导致阻值变化（充电器注明不可随车携带就是怕 RP2 因振动而改变阻值），就会导致输出电压移。若输出电压偏高，电瓶会过充，严重时会失水－发烫，最终导致充爆，若输出电压偏低，会导致电瓶欠充，缩短其寿命。
倍压整流电路原理详解 （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm 如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路
（a）负半周（b）正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 路称为半波电压电路。ab126计算公式大全RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm 的二极管。RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 2、全波倍压电路
详细讲解MOSFET管驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC 时的情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。 3，MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。 导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。 4，MOS管驱动 跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
倍压整流电路原理 （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示. 其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。 如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。 如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电 路称为半波电压电路。 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大
逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV 2Vm的二极管。 2、全波倍压电路 图4 全波整流电压电路 （a）正半周（b）负半周 图5 全波电压的工作原理 正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。 负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。 由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。 正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI 2Vm的二极管。