倍壓整流電路結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)分析

倍壓整流電路的本質(zhì)是電荷泵。起初，由于核技術(shù)的發(fā)展需要更高的電壓來模擬人工核反應(yīng)，1932年，COCCROFT和WALTON提出了一種高壓倍壓電路，通常稱為C-W倍壓整流電路。

倍壓整流電路有多種結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。常見電路如下：

這三種電路都是6倍電壓整流電路，各有特點(diǎn)。我們通常每兩次調(diào)用一階，用N表示，以上電路都是三階的，也就是N=3。如果你希望輸出電壓的極性不同，只需反轉(zhuǎn)所有二極管。

電路1的優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)電容器上的電壓不會超過干式變壓器的二次峰值電壓u的兩倍，即2U，因此可以選擇耐壓較低的電容器。缺點(diǎn)是電容串聯(lián)放電，紋波大。

電路2的優(yōu)點(diǎn)是紋波小，缺點(diǎn)是對電容耐壓要求高。隨著n的增加，電容器的電壓應(yīng)力增加。圖中較后一個(gè)電容的電壓達(dá)到6U。

電路3是電路1的改進(jìn)，優(yōu)點(diǎn)是紋波比電路1小得多，電容電壓應(yīng)力不超過2U。缺點(diǎn)是電路復(fù)雜。

以電路1為例簡要說明其工作原理。

干式變壓器二次輸出為正負(fù)時(shí)，電流流向如圖。干式變壓器給上臂上的三個(gè)電容器充電以儲存能量。

干式變壓器二次輸出為正時(shí)，電流如圖所示。上臂電容器通過干式變壓器的次級充電到下臂。

如果沒有負(fù)載，在穩(wěn)定狀態(tài)下，除較左邊的電容外，每個(gè)電容上的電壓為2U，因此總輸出電壓為6U。事實(shí)上，由于高階倍壓整流電路的負(fù)載能力差，輸出功率小會導(dǎo)致輸出電壓大幅下降。假設(shè)輸出電流為I，各電容容量相同，為C，交流電源頻率為F，壓降為：

輸出電壓紋波為：

來源：電子工程世界