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如何選擇倍壓整流電路電容?

發(fā)布時間:2021-10-24 責任編輯:lina

【導讀】倍壓整流電路的實質(zhì)是電荷泵。在一些需用高電壓、小電流的地方,常常使用倍壓整流電路。倍壓整流,可以把較低的交流電壓,用耐壓較低的整流二極管和電容器,“整”出一個較高的直流電壓。倍壓整流電路一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍,分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路。

 

倍壓整流電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點分析


倍壓整流電路的實質(zhì)是電荷泵。在一些需用高電壓、小電流的地方,常常使用倍壓整流電路。倍壓整流,可以把較低的交流電壓,用耐壓較低的整流二極管和電容器,“整”出一個較高的直流電壓。倍壓整流電路一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍,分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路。


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


如何選擇倍壓整流電路電容?


倍壓整流用什么電容


這三個電路都是6倍壓整流電路,各有特點。我們通常稱每2倍為一階,用N表示,上述電路都是3階,即N=3。如果希望輸出電壓極性不同,只要將所有的二極管反向就可以了。


電路1的優(yōu)點是每個電容上的電壓不會超過變壓器次級峰值電壓U的兩倍,即2U,所以可以選用耐壓較低的電容。缺點是電容是串聯(lián)放電,紋波大。


電路2的優(yōu)點是紋波小,缺點是對電容的耐壓要求高,隨著N的增大,電容的電壓應力隨之增加。圖中后一個電容的電壓達到了6U。


電路3是電路1的改進,優(yōu)點是紋波比電路1小很多,電容電壓應力不超過2U。缺點是電路復雜。


下面以電路1為例簡單說明工作原理:


如何選擇倍壓整流電路電容?


倍壓整流用什么電容


當變壓器次級輸出為上正下負時,電流流向如圖所示。變壓器向上臂三個電容充電儲能。


當變壓器次級輸出為上負下正時,電流流向如圖所示。上臂電容通過變壓器次級向下臂充電。


倍壓整流用什么電容


如果不帶負載,穩(wěn)態(tài)時,除了左邊的那個電容,其他每個電容上的電壓為2U,所以總的輸出電壓為6U。事實上,由于高階倍壓整流電路帶載能力很差,輸出很小的功率就會導致輸出電壓的大幅度跌落。假設輸出電流為I,每個電容的容量相同,為C,交流電源頻率為f,則電壓跌落為:


輸出電壓紋波為:


如何選擇倍壓整流電路電容?


倍壓整流用什么電容


用于倍壓整流電路的二極管,其反向電壓應大于??捎酶邏汗枵鞫?,其系列型號為2DL。如2DL2/0.2,表示反向電壓為2千伏,整流電流平均值為200毫安。倍壓整流電路使用的電容器容量比較小,不用電解電容器。電容器的耐壓值要大于1.5x,在使用上才安全可靠。


倍壓整流電路電容的選擇


做一個市電220V轉(zhuǎn)成380V,然后再倍壓整流的電路,電路是普通的,但不知道電解電容怎么選擇,下面我們一起倆看看。


如果380V是交流,它倍壓后的電壓1000V了,這樣高電壓的電解電容小編還沒用過。


濾波電容也是根據(jù)


C=Q/U

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

C=I*dt/dU


這些基本公式得來的。


工程上,有的是估算或者概略計算

按RC時間常數(shù)近似等于3~5倍電源半周期估算。給出一例:

負載情況:直流1A,12V。其等效負載電阻12歐姆。

橋式整流:

RC=3(T/2)

C=3(T/2)/R=3x(0.02/2)/12=2500(μF)

工程中可取2200μF,因為沒有2500μF這一規(guī)格。若希望紋波小些,按5倍取。這里,T是電源的周期,50HZ時,T=0.02秒。時間的國際單位是S。

全波整流結(jié)果一樣,但半波整流時,時間常數(shù)加倍。

(來源:維庫電子網(wǎng))


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