倍压电路中如何选择二极管
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今天我们来了解一下倍压电路,以二倍压为例,整个电路先用一个220V转3V的变压器把交流电压下降到3V左右,左面就是一个倍压整流电路,最后输出8.4V(31.4142=8.484)左右的直流电压,从而实现倍压整流的作用。
顾名思义,倍压电路就是将电压成倍的提高上去,以得到我们需要的工作电压,电路主要有电容和二极管构成,成本低,效率高,常被应用在电流小,电压高的电路中。
二倍压整流电路
二极管选择
二极管应该考虑反向击穿电压,在上电路中,二极管上加的最大反向电压为2Vin,所以,二极管耐压应该为大于2Vin
电容选择
电容的容值:
可根据公式计算:C=Q/U;
I=dQ/dt————I=d(C*U)/dt=C*dU/dt;
C=I*dt/dU;
平时也可大致粗算时间常数按照3~5倍的电源的二分之一周期进行计算由RC=(3~5)*(T/2),若电源周期为50Hz,则,T=0.02S,此时,C=(3~5)*(0.02/2)/R,R为等效负载阻抗。例如要得到输出为电流0.5A,电压20V时,等效阻抗为40欧姆。
电容耐压值
耐压值根据电源输入电压值进行考虑,若输入电压的峰值为Vin,则电容上最大的电容C2上承受2Vin电压,所以耐压值只需大于2Vin即可,注意,Vin是交流输入的峰值,若是有效值,可换算为峰值进行考虑。
三倍压,多倍压电路分析过程类似,在此不再赘述。
我们先来分析一下这个电路原理,当输入端的交流电压位于正半周期时,假设此时倍压电路输入端上面电压高于下面电压,二极管D1截止二极管D2导通,并会对电容C2进行充电,当输入端电压变成负半周期时二极管D2截止,电容C2对外放电,下一个周期再重复这样的过程,稳定后会变成一个比较平滑的直流电,这个直流电压大约为之前交流电压的1.414倍。
除此之外,当交流电压位于负半周期时,下面电压会高于上面的电压,左面二极管D1会导通二极管D2会截止,并会对电容C1进行充电,当交流电压变为正半周期时,电容C1会对外进行放电,和上一段叙述的电容C2两端电压一样,正常输出为交流的1.414倍。
那问题来了,怎么实现的倍压呢?也就是电压是怎么升高的,这就不得不说这个电路的巧妙之处了,它把两个电容给串联起来了,而电容两端的电压就是这个电路的输出电压,也就是把电容C1和电容C2串联后的电压,这就正好是之前单个电容两端电压的二倍,也就是在8.4V左右。
理论上是这么回事,真实情况是这样吗?我也把实际电路给焊接出来了,在图中能够很明显的看到上面的电容和二极管的连接处为输出负(连接二极管正极),下面的那个为正(连接二极管负极),下面用万用表实际测量一下。
![倍压电路中如何选择二极管](https://www.21ic.com/uploads/47286/669fc684976c0.jpg)
下面这个就是实际电压测量值,没错确实是在8.4V左右,看来和理论值是相符合的,不过这个电路呢驱动能力较弱,也就是不能大功率输出,否则电压会下降得很厉害,这也是为什么像这种电路就是应用在一些电压高电流小的地方。
![倍压电路中如何选择二极管](https://www.21ic.com/uploads/47286/669fc684bdc11.jpg)
看来这篇文章大家是不是对倍压电路有了更详细的了解呢?其实除了二倍压还有三倍压四倍压等,本质上就是通过串联多个电容最后输出的是串联后电容两端的电压,从而实现升压的效果,不知道您对这种电路有什么看法呢?