倍压整流电路原理

倍压整流技术及运用倍压整流技术是一种常用的电力变送器技术，广泛应用于工业自动化控制系统中。

它通过倍压电路和整流电路的结合，能够将输入信号进行放大和整流处理，从而获得稳定的输出信号。

本文将详细介绍倍压整流技术的原理、工作方式以及在实际应用中的一些典型案例。

倍压整流技术的原理是基于倍压电路和整流电路的结合。

倍压电路是一种能够将输入信号进行放大的电路，它可以通过放大系数的调节，将输入信号放大到所需的倍数。

而整流电路则用于将交流信号转换为直流信号，常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。

倍压整流技术将倍压电路和整流电路相结合，能够将输入信号放大并进行整流处理，从而获得稳定的输出信号。

在工作方式上，倍压整流技术通常分为两个阶段，第一个阶段是倍压放大阶段，第二个阶段是整流输出阶段。

在倍压放大阶段，输入信号首先经过倍压电路进行放大，放大后的信号再经过整流电路进行整流处理。

整流输出阶段则是将整流后的信号进行滤波处理，以获得稳定的直流输出信号。

倍压整流技术在工业自动化控制系统中有着广泛的应用。

一个典型的应用案例是在温度测量中的应用。

在温度测量中，常常需要将温度传感器采集到的微弱信号进行放大和整流处理，以得到稳定的温度值。

倍压整流技术可以对传感器输出的微弱信号进行放大和整流，从而提高信号的稳定性和抗干扰能力。

另一个典型的应用案例是在压力测量中的应用。

在压力测量中，常常需要将压力传感器采集到的微弱信号进行放大和整流处理，以得到稳定的压力值。

倍压整流技术同样可以对传感器输出的微弱信号进行放大和整流，从而提高信号的稳定性和抗干扰能力。

除了在温度测量和压力测量中的应用，倍压整流技术还可以在其他领域中发挥重要的作用。

例如，在电力系统中，倍压整流技术可以用于电能质量监测和控制；在工业过程控制中，倍压整流技术可以用于信号采集和控制；在医疗设备中，倍压整流技术可以用于生理信号的采集和处理等等。

倍压整流技术是一种常用的电力变送器技术，在工业自动化控制系统中有着广泛的应用。

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。

倍压整流电路
倍压整流电路的实质是电荷泵。

最初由于核技术发展需要更高的电压来模拟人工核反应，于是在1932年由COCCROFT和WALTON提出了高压倍压电路，通常称为C-W倍压整流电路。

倍压整流电路有多种结构，各有优缺点。

常见电路如下：
这三个电路都是6倍压整流电路，各有特点。

我们通常称每2倍为一阶，用N 表示，上述电路都是3阶，即N=3。

如果希望输出电压极性不同，只要将所有的
二极管反向就可以了。

电路1的优点是每个电容上的电压不会超过变压器次级峰值电压U的两倍，即2U，所以可以选用耐压较低的电容。

缺点是电容是串联放电，纹波大。

电路2的优点是纹波小，缺点是对电容的耐压要求高，随着N的增大，电容的电压应力随之增加。

图中最后一个电容的电压达到了6U。

电路3是电路1的改进，优点是纹波比电路1小很多，电容电压应力不超过2U。

缺点是电路复杂。

下面以电路1为例简单说明工作原理：
当变压器次级输出为上正下负时，电流流向如图所示。

变压器向上臂三个电容充电储能。

当变压器次级输出为上负下正时，电流流向如图所示。

上臂电容通过变压器次级向下臂充电。

如果不带负载，稳态时，除了最左边的那个电容，其他每个电容上的电压为2U，所以总的输出电压为6U。

事实上，由于高阶倍压整流电路带载能力很差，输出很小的功率就会导致输出电压的大幅度跌落。

假设输出电流为I，每个电容的容量相同，为C，交流电源频率为f，则电压跌落为：
ΔU=I
6fC
（4N3+3N2+2N）
输出电压纹波为：(N+1)N I
4fC。

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。

倍压电路计算公式为：最大电压U0=1.414nu。

倍压电路是一种整流电路，可以将交流电压转化为直流电压。

倍压电路由变压器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：当e2D1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，并基本保持不变。

当e2D2导通，Dl截止。

此时，Cl上的电压Uc1＝e2与电源电压e2D2对电容C2充电，充电电压Uc2＝e21.2E2≈ 。

如此反复充电，C2上的电压就基本上是。

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。

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。

以上信息仅供参考，如果还有疑问，建议咨询专业人士。

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。

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。

倍整流电路的工作原理
倍整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路。

其工作原理基于二极管的单向导通特性。

倍整流电路的基本原理如下：
1. 输入交流电信号通过输入电感和输入电容进行滤波，去除高频噪音和波动。

2. 输入信号通过变压器降低或升高电压，以适应需要的电压水平。

3. 输入信号经过变压器后进入整流桥，整流桥由四个二极管组成。

当输入信号的正半周时，D1和D3导通，负半周时，D2和D4导通。

这样，输出信号将始终为正半周或负半周。

4. 经过整流桥后，输出信号通过输出电容进行二次滤波，进一步减小输出的波动。

5. 最后，在输出端连接负载，将直流电信号供给负载使用。

总结起来，倍整流电路通过整流桥将输入交流电转换为单向的直流电输出。

通过滤波电路，进一步减小输出的波动，提供稳定的直流电。

这种电路在许多电子设备中广泛应用，如电源适配器、充电器等。

倍压整流电路的工作原理及电路设计在某些电子设备中，需要高压（几千伏甚至几万伏）、小电流的电源电路。

一般都不采用前面讨论过的几种整流方式，因为那种整流电路的整流变压器的次级电压必须升的很高，圈数势必很多，绕制困难。

这里介绍的倍压整流电路，在较小电流的条件下，能提供高于变压器次级输入的交流电压幅值数倍的直流电压，可以避免使用变压比很高的升压变压器，整流元件的耐压相对也可较低，所以这类整流电路特别适用于需要高电压、小电流的场合。

倍压整流是利用电容的充放电效应工作的整流方式，它的基本电路是二倍压整流电路。

多倍压整流电路是二倍压电路的推广。

1、二倍压整流电路（1）桥式二倍压整流电路图1所示电路是桥式倍压整流电路，图1的(1)和(2)为同一电路的两种不同画法。

在这里，用两个电容器取代了全波桥式整流电路中的两只二极管。

整流管D1、D2在交流电的两个半周分别进行半波整流。

各自对电容C1和C2充电。

由负载RL与C1、C2回路看，两个电容是接成串联的。

负载RL 上的直流电能是由C1、C2共同供给的。

当e2正半周时，D1导通，如果负载电阻RL很大，即流过RL的电流很小的话，整流电流i D1使C1充电到2E2的电压，并基本保持不变，极向如图中所示。

同样，当e2负半周时，经D2对C2也充上2 E2的电压，极向如图中所示。

跨接在两个串联电容两端的负载R L 上的电压UL=UC1+UC2，接近于e2幅值的两倍。

所以称这种电路为二倍压整流电路。

实际上，在正半周C1被充电到幅值2 E2后，D1随即截止，C1将经过RL对C2放电，UC1将有所降低。

在负半周，当C2被充电到幅值2 E2后，D2截止，C2的放电回路是由C1至RL ，UC2也应有所降低。

这样，UC1和UC2的平均值都应略低于2 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≈2 E2。

UC1、UC2及UL的变化规律如图2所示。

这种整流电路中每个整流元件承受的最大反向电压是22 E2，电容器C1、C2上承受的电压为2 E2，这里的电容器同时也起到滤波的作用。

倍压整流——二极管与电容的完美合作•说到整流，必定会提到倍压整流技术，一个固定的电压居然何以升高到2倍、3倍.....n倍？这其实是二极管与电容完美配合的结果。

今天给大家详细介绍该项技术的来龙去脉，并能在今后的电路中灵活应用。

•学习前必须先弄清楚几个概念，否则无法进行深入研究。

1.正弦交流电的关键特点是大小、方向做周期性变化，它有一个正的最大值 Em和负的最小值-Em；2.二极管具有单向导电性；•电容具有储存电荷之功能，储存时叫充电，释放电能时叫放电，这个过程的时间长度与充电时间常数RC有关。

好了，有了上面的基础就可以进一步了解倍压整流的含义了。

如下图所示，T为变压器，次级输出交流电u=Emsinωt，幅值为Em。

一、一倍压、二倍压整流原理：当交流电次级为第一个周期的正半周时，如图一，次级绕组下正上负，二极管VD1导通，对C1充电，C1两端的充电电压为左负右正，充电电流方向如箭头所示。

C1充电电压的最大值为Em，这就是一倍压整流。

当次级绕组交流电为第一个周期的负半周时，如图二，次级绕组上正下负，与电容C1极性一致，相当于两个电源（绕组上与电容）串联，最大电压为2Em，此时二极管VD2导通，VD1截止，串联电源对电容C2进行充电，C2两端充电电压最大值为2Em。

这就是二倍压整流，在C2上得到了比原来电压大一倍的电压。

图一第一个周期的正半周图二第一个周期的负半周•二、三倍压、四倍压整流原理，在第二个周期的正半周，如图三，次级绕组下正上负，与电容C1、C2相串联，绕组电压与电容C2极性一致，与C1极性相反，故串联电压为Em 2Em-Em=2Em，对电容C3充电，充电电压为2Em。

这时C1、C3上的电压相当于串联，两端的总电压为Em 2Em=3Em，这就是三倍压整流。

在第二个周期的负半周，如图四，次级绕组上正下负，与电容C1、C2、C3相串联，与上面类似，串联电压为Em 3Em-2Em=2Em，对电容C4充电，充电后最大电压为2Em，同上，C2、C4两端的电压为4Em，这就是4倍压整流；图三第二个周期的正半周图四第二个周期的负半周•三、奇数倍压，偶数倍压整流原理，由以上一倍压、二倍压、三倍压、四倍压原理分析可知，上臂的C3、C5、C7..奇数电容上的电压均是2Em，与电容C1上的电压单个或多个电容相加后，将是奇数倍次级电压最大值，如3Em、5Em；而下面的电容C2、C4、C6上的电压均是2Em，单个或多个电容串联后的电压分别为2Em、4Em、6Em....，均是偶数倍电压最大值。

采用110V(倍压)／220V交流电压输入的开关稳压电源该电源电路如图所示，输入交流电压为110V 或220V。

当110V 交流电压电源在85～132V 范围内变化或220V 交流电压电源在170～265V 范围内变化时，Sv=±1％。

当负载电流变化范围为10％～100％时，Si=±5％。

输出纹波电压为±50mV。

电路中的S 为ll0V／220V 交流电压选择开关，亦可通过印制板上的跳线器来代替开关。

当S 闭合时，选择ll0V 交流电压输入，此时由整流桥BR 和阻容元器件R1、C1、R2、C2 构成倍压整流电路。

当S 断开时，选择220V 交流电压输入。

为改善轻载时的电压稳定性，输出电路中增加了电阻R4，由它设定的最小负载电流=36mA。

二倍压整流电路其工作原理倍压整流电路：利用滤波电容的存储作用，由多个电容和二极管可以获得几倍于变压器副边电压的输出电压，称为倍压整流电路。

电路如图下所示。

★当u2正半周时节，电压极性如图所示，D1导通，D2截止；C1充电，电流方向和C1上电压极性如图所示，C1电压最大值可达。

★当u2负半周时节，电压极性如图所示，D2导通，D1截止；C2充电，电流方向和C2上电压极性如图所示，C2电压最大值可达。

可见，对电荷的存储作用，使输出电压（即C2上的电压）为变压器副边电压的两倍，利用同样原理可以实现所需倍数的输出电压。

二倍倍壓電路半波倍壓電路V m=10V C=1μFf = 60Hz R=10k、100k、1000k※在有負載的情形下輸出漣波的頻率和輸入訊號頻率相同，稱為半波倍壓電路。

全波倍壓電路在有負載的情形下輸出漣波的頻率為輸入訊號頻率兩倍，稱為全波倍壓電路。

三倍倍壓電路輸入電壓：10 V] 四倍倍壓電路。