倍压器是获得三次峰值输入电压的电路,例如,如果交流电压的峰值电压为5伏,则输出将得到15伏直流电。通常,变压器在那里可以升压或降压,但是有时由于尺寸和成本的原因,变压器不可行。可以使用很少的二极管和电容器来构建这种电压三倍器(电压倍增器)。这些电路在需要以低交流电压生成高直流电压且需要低电流的情况下非常有用,例如电视和计算机中的CRT(阴极射线管)监视器。CRT监视器需要高直流电压和低电流。
组件
- 二极管-3(1N4007)
- Capaciotors- 22uf(3)
- 变压器(9-0-9)
倍压器电路图和说明
我们可以扩展先前的倍压电路,以创建倍压电路。在先前的电路中,我们使用了555定时器通过DC生成方波,但是在该电路中,我们使用了AC(交流电),只是增加了一个二极管和电容器以使电压增加三倍。
我们使用了9-0-9变压器来降低交流电源电压(220v),以便可以在试验板上进行演示。
在交流电的第一个正半周期内,二极管D1会正向偏置,而电容C1会通过D1充电。电容器C1充电至AC的峰值电压即Vpeak。
在交流电的负半周期内,二极管D2导通,而D1反向偏置。D1阻止电容器C1放电。现在,电容器C2用电容器C1的组合电压(Vpeak)和也是Vpeak的交流电压的负峰值进行充电。因此,电容器C2充电至2Vpeak伏。
在第二个正半周期内,二极管D1和D3导通,而D2反向偏置。以此方式,电容器C2将电容器C3充电至与其自身相同的电压,即2Vpeak。
现在电容器C1和C3串联,并且C1两端的电压为Vpeak,C3两端的电压为2 Vpeak,因此C1和C3的串联连接两端的电压为Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak,即我们如何获得AC的峰值。尽管该电压不是峰值电压的三倍,但由于二极管两端的电压下降,因此产生的电压为:
Vout = 3 * Vpeak –二极管两端的电压降
在我们的例子中,我们使用9v作为输入电压,并获得了大约。37.1v输出电压。9v是RMS值,因此Vpeak值为9 * root 2 = 9 * 1.414 = 12.7 v。
因此我们的输出电压应为:12.7 * 3 = 38.1v
但是我们得到了大约。37.1v,大约。38.1 – 37.1 = 1v跨二极管下降。
此三倍频器电路的缺点是纹波频率很高,并且很难平滑输出,使用大容量的电容器可以帮助减少纹波。优点是我们可以从低压电源产生很高的电压。
笔记:
- 电压不会立即增加三倍,但会缓慢增加,并在一段时间后将其设置为输入电压的三次。
- 电容器C2和C3的额定电压应至少为输入电压的两倍。
- 输出电压不完全是输入电压的三倍,它将小于输入电压。就像我们为交流电源的12.7 Vpeak值(9v是rms值,意味着Vpeak为9 * 1.414 = 12.7v)获得37.1v一样
通过增加更多的二极管和电容器,我们还可以产生更高的电压,并且可以得到四倍,峰值交流电压的5倍,6倍,7倍甚至更多。