圖4-35所示是經(jīng)典的二倍壓整流電路。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)成二倍壓整流電路;R1是這一倍壓整流電路的負(fù)載電阻。
圖4-35 二倍壓整流電路
1.電路分析
這一電路的工作原理是：交流輸入電壓Ui為正半周1時(shí)，這一正半周電壓通過(guò)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，其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(guò)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(guò)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4-36所示。
圖4-36 等效電路
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4-36中電流I所示。在C1上充到右正左負(fù)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。
理解方法提示
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(guò)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(méi)有輸出電壓。
(2)VD2導(dǎo)通分析。交流輸入U(xiǎn)i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上原先充到的右正左負(fù)充電電壓極性一致，即為順串聯(lián)，這時(shí)的等效電路如圖4-37所示，圖中將充電的電容用一個(gè)電池電壓E表示，VD1已開(kāi)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4-37中電流I所示，這一電流從上而下地流過(guò)負(fù)載電阻R1，所以輸出的是正極性直流電壓。
圖4-37 等效電路
重要提示
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兩倍的直流電壓，所以稱此電路為二倍壓整流電路。
2.電路分析小結(jié)
(1)倍壓整流電路可以有N(N為整數(shù))倍電壓整流電路，在電子電路中常用二倍壓整流電路。
(2)倍壓整流電路的特點(diǎn)是在交流輸入電壓不高的情況下，通過(guò)多倍壓整流電路，可以獲得很高的直流電壓。
(3)倍壓整流電路有一個(gè)不足之處，就是整流電路輸出電流的能力比較差，具有輸出電壓高、輸出電流小的特點(diǎn)，所以帶負(fù)載的能力比較差，在一些要求有足夠大輸出電流的情況下，這種整流電路就不合適了。
(4)倍壓整流電路在電源電路中的應(yīng)用比較少，主要用于交流信號(hào)的整流電路中，例如在音響電路中用于對(duì)音頻信號(hào)的整流，在電平指示器電路中就常用二倍壓整流電路。
(5)掌握二倍壓整流電路的工作原理之后，分析三倍壓或N倍壓整流電路的工作原理就相當(dāng)方便了。
(6) 二倍壓整流電路中使用兩只整流二極管，三倍壓整流電路中使用3只整流二極管，依次類推。圖4-38所示是三倍壓整流電路。
圖4-38 三倍壓整流電路
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