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電荷泵電路圖_電荷泵的優(yōu)點和缺點
2022-06-20

  電荷泵應用在電路中實質作用相當于倍壓整流電路,在一些需用高電壓、小電流的地方,常常使用電荷泵構成的倍壓整流電路。倍壓整流的意思就是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。電荷泵一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍,分為二倍壓、三倍壓與多倍壓電荷泵。   電壓泵電路圖   電壓泵電路有多種結構,各有優(yōu)缺點。常見電路如下:   這三個電路都是6倍電壓泵電路,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。   三種電路電壓泵的優(yōu)缺點   1、電路1   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。   2、電路2   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。圖中最后一個電容的電壓達到了6U。   3、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。   電壓泵電路圖工作原理   下面以電路1為例簡單說明工作原理:   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。   如果不帶負載,穩(wěn)態(tài)時,除了最左邊的那個電容,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:   用于倍壓整流電路的二極管,其最高反向電壓應大于 ??捎酶邏汗枵鞫?,其系列型號為2DL。如2DL2/0.2,表示最高反向電壓為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。

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