2倍壓整流電路原理圖及等效電路分析

圖11-39 所示是經(jīng)典的2 倍壓整流電路。電路中，ui 為交流輸入電壓，是正弦交流電壓，Uo為直流輸出電壓；VD1、VD2 和C1 構(gòu)成2 倍壓整流電路；R1 是這一倍壓整流電路的負(fù)載電阻。工作原理

圖11-39 2 倍壓整流電路

交流輸入電壓ui 為正半周1 時(shí)，這一正半周電壓通過C1 加到VD1 負(fù)極，給VD1 提供反向偏置電壓，使VD1 截止。同時(shí)，這一正半周電壓加到VD2正極，給VD2 提供正向偏置電壓，使VD2 導(dǎo)通。

二極管VD2 導(dǎo)通后的電壓加到負(fù)載電阻R1 上，VD2 導(dǎo)通時(shí)的電流回路為：交流輸入電壓ui → C1 → VD2 正極→ VD2 負(fù)極→負(fù)載電阻R1。這一電流從上而下地流過電阻R1，所以輸出電壓Uo 是正極性的直流電壓。

（1） VD1 導(dǎo)通分析。當(dāng)交流輸入電壓ui變化到負(fù)半周2 時(shí)，這一負(fù)半周電壓通過C1加到VD1 負(fù)極，給VD1 提供正向偏置電壓，使VD1 導(dǎo)通，這時(shí)等效電路如圖11-40 所示。

VD1 導(dǎo)通時(shí)電流回路為：地端→ VD1 正極→ VD1 負(fù)極→ C1 → 輸入電壓ui 端， 這一回路電流對(duì)電容C1 進(jìn)行充電，其充電電流如圖11-40 中電流I 所示。在C1 上充到右+ 左?的直流電壓，充電電壓的大小為輸入電壓ui 負(fù)半周的峰值電壓。

圖11-40 等效電路

注意：輸入電壓ui 負(fù)半周是一個(gè)正弦電壓的半周，但是C1 兩端充到的電壓是一個(gè)直流電壓，這一點(diǎn)在理解中一定要注意。

在交流輸入電壓ui 為負(fù)半周2 期間，由于負(fù)電壓通過電容C1 加到VD2 正極，這是給VD2 加的反向偏置電壓，所以VD2 截止，負(fù)載電阻R1 上沒有輸出電壓。

（2） VD2 導(dǎo)通分析。交流輸入電壓ui 變化到正半周3 期間，這一正半周電壓經(jīng)C1 加到VD1的負(fù)極，這是給VD1 加的反向偏置電壓，所以VD1 截止。同時(shí)，這一輸入電壓的正半周電壓和C1 上原先充到的右+ 左?充電電壓極性一致，即為順串聯(lián)，這時(shí)的等效電路如圖11-41 所示，圖中將充電的電容用一個(gè)電池E 表示，VD1 已開路。

圖11-41 等效電路

從這一等效電路中可以看出，輸入電壓ui的正半周電壓和C1 上的充電電壓E 順串聯(lián)之后加到二極管VD2 的正極，這時(shí)給VD2 加的是正向偏置電壓，所以VD2 導(dǎo)通，其導(dǎo)通后的電流回路為：輸入電壓ui 端→ C1 → VD2 正極→ VD2 負(fù)極→ R1 →地端，構(gòu)成回路，其電流如圖11-41 中電流I 所示，這一電流從上而下地流過負(fù)載電阻R1，所以輸出的是正極性直流電壓。

由于VD2 導(dǎo)通時(shí)，在負(fù)載電阻R1 上是兩個(gè)電壓之和，即為交流輸入電壓ui 峰值電壓和C1 上原充上的電壓，在R1 上得到了交流輸入電壓峰值2 倍的直流電壓，所以稱此電路為2 倍壓整流電路。
編輯：hfy