倍壓整流電路原理

　　圖1 半波整流電壓電路

　　(a)負半周 (b)正半周

　　(1)負半周時，即A為負、B為正時，D1導通、D2截止，電源經D1向電容器C1充電，在理想情況下，此半周內，D1可看成短路，同時電容器C1充電到Vm，其電流路徑及電容器C1的極性如上圖(a)所示。

　　(2)正半周時，即A為正、B為負時，D1截止、D2導通，電源經C1、D1向C2充電，由于C1的Vm再加上雙壓器二次側的Vm使c2充電至最高值2Vm，其電流路徑及電容器C2的極性如上圖(b)所示.

　　其實C2的電壓并無法在一個半周內即充至2Vm，它必須在幾周后才可漸漸趨近于2Vm，為了方便說明，底下電路說明亦做如此假設。

　　如果半波倍壓器被用于沒有變壓器的電源供應器時，我們必須將C1串聯一

　　電流限制電阻，以保護二極管不受電源剛開始充電涌流的損害。

　　如果有一個負載并聯在倍壓器的輸出出的話，如一般所預期地，在(輸入處)負的半周內電容器C2上的電壓會降低，然后在正的半周內再被充電到2Vm如下圖所示。

　　圖3 輸出電壓波形

　　所以電容器c2上的電壓波形是由電容濾波器過濾后的半波訊號，故此倍壓電

　　路稱為半波電壓電路。

　　正半周時，二極管D1所承受之最大的逆向電壓為2Vm，負半波時，二極管D2所承受最大逆向電壓值亦為2Vm，所以電路中應選擇PIV >2Vm的二極管。

　　2、全波倍壓電路

　　圖4 全波整流電壓電路

　　(a)正半周 (b)負半周

　　圖5 全波電壓的工作原理

　　正半周時，D1導通，D2截止，電容器C1充電到Vm，其電流路徑及電容C1的極性如上圖(a)所示。

　　負半周時，D1截止，D2導通，電容器C2充電到Vm，其電流路徑及電容C2的極性如上圖(b)所示。

　　由于C1與C2串聯，故輸出直流電壓，V0=Vm。如果沒有自電路抽取負載電流的話，電容器C1及C2上的電壓是2Vm。如果自電路抽取負載電流的話，電容器C1及C2上的電壓是與由全波整流電路饋送的一個電容器上的電壓同樣的。不同之處是，實效電容為C1及C2的串聯電容，這比C1及C2單獨的都要小。這種較低的電容值將會使它的濾波作用不及單電容濾波電路的好。

　　正半周時，二極管D2所受的最大逆向電壓為2Vm，負半周時，二極管D1所承受的最大逆向電壓為2Vm，所以電路中應選擇PVI >2Vm的二極管。

　　圖6 三倍壓電路圖

　　(a)負半周 (b)正半周

　　圖7 三倍壓的工作原理

　　負半周時，D1、D3導通，D2截止，電容器C1及C3都充電到Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖(a)所示。

　　正半周時，D1、D3截止，D2導通，電容器C2充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖(b)所示。

　　由于C2與C3串聯。故輸出直流電壓V0=3m。

　　正半周時，D1及D3所承受的最大逆向電壓為2Vm，負半周時，二極管D2所承受的最大逆向電壓為2Vm，所以電路中應選擇PIV >2Vm的二極管。

　　4、N倍電壓路

　　下圖中的半波倍壓電路的推廣形式，它能產生輸入峰值的的三倍或四倍的電壓。根據線路接法的發式可看出，如果在接上額外的二極管與電容器將使輸出電壓變成基本峰值(Vm)的五、六、七、甚至更多倍。(即N倍)

　　。

　　N倍壓電路的工作原理

　　負半周時，D1導通，其他二極管皆截止，電容器C1充電到Vm，其電流路徑及電容器的極性如圖(a)所示。

　　正半周時，D2導通，其他二極管皆截止，電容器C2充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖(b)所示。

　　負半周時，D3導通，其他二極管皆截止，電容器C3充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖(c)所示。

　　正半周時，D4導通，其他二極管皆截止，電容器C4充電到2Vm，其電流路徑及電容器的極性如上圖(d)所示。 所以從變壓器繞線的頂上量起的話，在輸出處就可以得到Vm的奇數倍，如果從變壓器的繞線的底部量起的話，輸出電壓就會是峰值電壓的Vm偶數倍。