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如何选择倍压整流电路电容?

发布时间:2021-10-24 责任编辑:lina

【导读】倍压整流电路的实质是电荷泵。在一些需用高电压、小电流的地方,常常使用倍压整流电路。倍压整流,可以把较低的交流电压,用耐压较低的整流二极管和电容器,“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍,分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。

 

倍压整流电路结构的优缺点分析


倍压整流电路的实质是电荷泵。在一些需用高电压、小电流的地方,常常使用倍压整流电路。倍压整流,可以把较低的交流电压,用耐压较低的整流二极管和电容器,“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍,分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。


倍压整流电路有多种结构,各有优缺点。常见电路如下:


如何选择倍压整流电路电容?


倍压整流用什么电容


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:


如何选择倍压整流电路电容?


倍压整流用什么电容


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。


倍压整流用什么电容


如果不带负载,稳态时,除了左边的那个电容,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:


如何选择倍压整流电路电容?


倍压整流用什么电容


用于倍压整流电路的二极管,其反向电压应大于。可用高压硅整流堆,其系列型号为2DL。如2DL2/0.2,表示反向电压为2千伏,整流电流平均值为200毫安。倍压整流电路使用的电容器容量比较小,不用电解电容器。电容器的耐压值要大于1.5x,在使用上才安全可靠。


倍压整流电路电容的选择


做一个市电220V转成380V,然后再倍压整流的电路,电路是普通的,但不知道电解电容怎么选择,下面我们一起俩看看。


如果380V是交流,它倍压后的电压1000V了,这样高电压的电解电容小编还没用过。


滤波电容也是根据


C=Q/U

I=dQ/dt---------I=d(C*U)/dt=C*dU/dt

C=I*dt/dU


这些基本公式得来的。


工程上,有的是估算或者概略计算

按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。给出一例:

负载情况:直流1A,12V。其等效负载电阻12欧姆。

桥式整流:

RC=3(T/2)

C=3(T/2)/R=3x(0.02/2)/12=2500(μF)

工程中可取2200μF,因为没有2500μF这一规格。若希望纹波小些,按5倍取。这里,T是电源的周期,50HZ时,T=0.02秒。时间的国际单位是S。

全波整流结果一样,但半波整流时,时间常数加倍。

(来源:维库电子网)


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