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倍压整流电路结构优缺点分析

2010-10-20 11:13:48来源: 互联网 关键字:整流电路  输出电压  纹波  电压应力  耐压  储能

    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:

 
    输出电压纹波为:

关键字:整流电路  输出电压  纹波  电压应力  耐压  储能

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2010/1020/article_2633.html
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