单相二倍压整流电路图

（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倍压整流电路工作原理图11-39 2 倍压整流电路图11-39 所示是经典的2 倍压整流电路。

电路中，ui 为交流输入电压，是正弦交流电压，Uo为直流输出电压；VD1、VD2 和C1 构成2 倍压整流电路；R1 是这一倍压整流电路的负载电阻。

工作原理交流输入电压ui 为正半周1 时，这一正半周电压通过C1 加到VD1 负极，给VD1 提供反向偏置电压，使VD1 截止。

同时，这一正半周电压加到VD2正极，给VD2 提供正向偏置电压，使VD2 导通。

二极管VD2 导通后的电压加到负载电阻R1 上，VD2 导通时的电流回路为：交流输入电压ui → C1 → VD2 正极→ VD2 负极→负载电阻R1。

这一电流从上而下地流过电阻R1，所以输出电压Uo 是正极性的直流电压。

（1） VD1 导通分析。

当交流输入电压ui变化到负半周2 时，这一负半周电压通过C1加到VD1 负极，给VD1 提供正向偏置电压，使VD1 导通，这时等效电路如图11-40 所示。

VD1 导通时电流回路为：地端→ VD1 正极→ VD1 负极→ C1 → 输入电压ui 端，这一回路电流对电容C1 进行充电，其充电电流如图11-40 中电流I 所示。

在C1 上充到右+ 左?的直流电压，充电电压的大小为输入电压ui 负半周的峰值电压。

图11-40 等效电路注意：输入电压ui 负半周是一个正弦电压的半周，但是C1 两端充到的电压是一个直流电压，这一点在理解中一定要注意。

在交流输入电压ui 为负半周2 期间，由于负电压通过电容C1 加到VD2 正极，这是给VD2 加的反向偏置电压，所以VD2 截止，负载电阻R1 上没有输出电压。

（2） VD2 导通分析。

交流输入电压ui 变化到正半周3 期间，这一正半周电压经C1 加到VD1的负极，这是给VD1 加的反向偏置电压，所以VD1 截止。

同时，这一输入电压的正半周电压和C1 上原先充到的右+ 左?充电电压极性一致，即为顺串联，这时的等效电路如图11-41 所示，图中将充电的电容用一个电池E 表示，VD1 已开路。

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。

单相桥式整流电路图及工作原理(含参数计算)
时间：2011-04-15 21:09:07 来源：作者：
1.工作原理
单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图10.1.2所示。

图10.1.2单相桥式整流电路
（a）整流电路(b)波形图
在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。

根据图10.1.2(a)的电路图可知：
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。

当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。

在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。

单相桥式整流电路的波形图见图10.1.2(b)。

2.参数计算
根据图10.1.2（b）可知，输出电压是单相脉动电压。

通常用它的平均值与直流电压等效。

流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。

此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。

3.单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线该曲线如图10.1.3所示。

曲线的斜率代表了整流电路的内阻。

图10.1.3 负载特性曲线。

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i‎D1使C1‎充电到E2‎2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2E2的电压‎，极向如图中‎所示。

跨接在两个‎串联电容两‎端的负载R‎L上的电压‎U L=U C1+U C2，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2E2后，D1随即截‎止，C1将经过‎R L对C2‎放电，U C1将有所‎降低。

在负半周，当C2被充‎电到幅值2E2后，D2截止，C2的放电‎回路是由C‎1至R L，U C2也应有‎所降低。

二倍压整流电路其工作原理
个人日记2007-08-21 15:26:22 阅读1518 评论1 字号：大中小
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。

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。

倍压整流是利用二极管的整流和导引作用，将电压分别贮存到各自的电容上，然后把它们按极性相加的原理串接起来，输出高于输入电压的高压来。

（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的极性如图（a）（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如图所示直流半波整流电压电路图（a）负半周图（b）正半周输出电压波形全波整流电路正半周时，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。

倍压整流电路倍压整流，是把较低的交流电压，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。

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。

倍压整流电路的原理下面以电路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：输出电压纹波为：倍压整流电路的优缺点分析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。

倍压整流电路的典型应用（1）16 英寸黑白电视机输出电路，由于显像管电子束电流很小（约几百微安），高压采用倍压整流，如图2中，B2为逆程变压器，B2和BG5~BG7、C4~C6为倍压整流电路。

（2）通用示波器的主机高压电源包括一路正高压两路负高压，电路采用“高频高压”方式，基本电路如图3。

BG1、L1、L2和C1组成高频振荡器、振荡信号在L3、L4上升高压，经C3~C7、BG7~BG11五倍压整流，R1、C10滤波后输出正高压供给加速成阳极。