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2倍压整流电路原理图及等效电路分析

工程师
2020-11-19 19:42:29     打赏

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

图11-392倍压整流电路

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。

图11-41等效电路

从这一等效电路中可以看出,输入电压ui的正半周电压和C1上的充电电压E顺串联之后加到二极管VD2的正极,这时给VD2加的是正向偏置电压,所以VD2导通,其导通后的电流回路为:输入电压ui端→C1→VD2正极→VD2负极→R1→地端,构成回路,其电流如图11-41中电流I所示,这一电流从上而下地流过负载电阻R1,所以输出的是正极性直流电压。

由于VD2导通时,在负载电阻R1上是两个电压之和,即为交流输入电压ui峰值电压和C1上原充上的电压,在R1上得到了交流输入电压峰值2倍的直流电压,所以称此电路为2倍压整流电路。




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