直流二倍压电路的原理详解

周五, 17 九月 2021 - 10:45

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。

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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通，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm，于是向C2电，使C2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C的极性如上图（b）所示。

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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。

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图3输出电压波形

简单直流二倍压电路

1.5V接通瞬间，1.5V直流电压通过储能电感线圈L和R1对C2充电，由于电容两端电压不能突变，所以VT1基极电压几乎为零，故VT1导通，从而使得VT2饱和导通，这时L的电流将从小逐渐增大，L将电能转换为磁能存储起来，这个过程中，VD2截止，Vo=0V，VT3、R2、VD3、VD1构成的稳压电路不工作。②当L中的电流不再变化时，VT1基极电位也增加到最大，此时VT1有导通转为截止，VT2也截止，由于流过L的电流不能突变，L两端将产生一个反相感应电动势UL，其极性为左负右正，这个UL与1.5V直流串联后使得VT2集电极对地电压增大，这时VD2导通，当Vo大于9V时，VT3导通，Vo越高，经过VT3施加在VT1基极的电压越高，VT1导通角越小，VT2导通角也随之减小，流过L的电流也随之减小，从而控制了L的储能多少，也就实现了Vo动态稳定在某一电压值（9V）上。

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这个采用555集成电路的直流二倍压电路可以产生大约2倍于直流供电电压的直流输出电压。

文章来源：电源研发精英圈

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