电压倍增器是一种提供双倍的这峰值电压(最大电压)。它包括电容器滤波器电路,其提供峰值输入交流电压的双直流电压。电压倍增器在需要高电压和低电流的设备中具有重要意义。属于此类别的一些设备是阴极射线示波器那显像管用于电视接收器在a的显示中电脑。
半波电压倍压器
半波电压倍增器由两个二极管D1和D2和两个电容器C1和C2组成。当AC的正循环接近电路时,变压器的次级绕组的顶部是正的,而次级绕组的底部是负的。这使得二极管D1以正向偏置模式操作。
当二极管D1正向偏置时,它表现为短路,因此电容器C1开始充电。让交流电压为vSmax.那么电容C1也被充电到它的峰值,即Vsmax。电容C1的电压极性如下图所示。
在交流周期的正半段,二极管D2是反向偏置,因此二极管D2成为开路,电容C2将保持不充电。
这发生了因为当变压器的次级绕组的顶部是正的时,二极管D1的P末端是正的,而N末端是否定的,这使得二极管前向偏置。相反,二极管D2的N末端是阳性的,并且其P终端是负的,这使得二极管D2反向偏置。
在交流信号的负半周期间,由于互感器二次绕组顶部为负,二次绕组底部为正,二极管D1会发生反向偏置。
因此,二极管D2将是向前偏置的。因此,电容器C1在负半周期期间不会被充电,而电容器C2将被充电到其峰值。
为了确定电容器C2跨电容器C2的电压,让我们将Kirchhoff的定律应用于从次级绕组变压器的底点开始并顺时针方向移动。
- vSmax.- - - - - - VC1.- - - - - - VC2.= 0.
或五C2.= V.Smax.+ VC1.
= V.Smax.+ VSmax.
= 2V.Smax.
现在,电容C1被充电到VSmax.电容C2被充电到2Vsmax。在二极管D2反向时,在AC信号的负数偏置时,电容器通过负载排出电容器。因此,由此产生的输出电压为2Vsmax。因此,由此产生的输出电压是输入交流电压的双倍,这是它所谓的原因电压倍增。
全波电压倍增器
在全波整流器中,当AC信号的正循环施加到变压器的次级绕组时,二极管D1向前偏置,电容器C1开始充电。电容器C1充电到其峰值电压,即V.Smax.。并且二极管D2将在AC信号的前半部分期间反转偏置。因此,二极管D2将是开路电路,因此在AC输入的该阶段期间电容器C2将不会充电。
在全波倍压电路中施加交流负半周时,二极管D2会发生正偏。因此,电容C2开始充电。它将充电到它的峰值,并且极性将在图中表示相同。
现在,电容器C1和C2都被充电到其峰值VSMax。当负载连接到输出端子时,电容器将通过负载放电。因此,总电压将作为: -
总电压= C1上的电压(VC1.)C2上的电压(VC2.)
负载电压(VL.)= vsmax + vsmax
V.L.= 2V.Smax.
因此,最终在输出处产生的电压是输入电压的双倍。因此,它被称为全波电压倍增器。
全波电压倍增半波电压倍增器的优点
这纹波频率由此获得的输出信号全波电压倍压器是两次由此获得的输出信号的纹波频率半波电压倍增器电路。因此,与低频波纹相比,可以容易地滤波这些较高的纹波频率。
全波电压倍增的缺点超过半波电压倍增器
全波电压倍增器的唯一缺点是它不提供公共点在输入行和输出行之间接地。在半波电压倍增器的情况下,输入和输出线之间存在共同点。因此,在半波电压倍线电路的情况下,电路的接地可以更容易。
在下面给出的表格中,提供了半波电压倍增器和全波电压倍增器之间的比较。虽然两个电路都提供了两次电源电压,但这两个电路中的每一个都具有一些优点和缺点。因此,它应该用于掌握其优点和缺点。
半波和全波电压倍频器的比较
参数 | 半波电压倍增器 | 全波电压倍增器 |
---|---|---|
脉动频率 | 输入信号的频率(f) | 输入信号频率的2倍(2f) |
波纹内容 | 高 | 低的 |
电压调整 | 较差的 | 优于半波倍压器 |
输入和输出线之间用于接地的公共点 | 可用的 | 无法使用 |
每个电容器上的最大电压 | 2vsmax. | vsmax. |
PIV评级 | 2vsmax. | 2vsmax. |
此外,我们甚至可以获得输入电压的三倍和四倍。这可以通过添加二极管和电容来修改倍增器电路来完成。
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