电压倍增器gydF4y2Ba

电压倍增器是一种改进的电容滤波电路，它输出的直流电压是输入交流电压峰值(幅值)的两倍或更多倍。这种电源用于高压和低电流设备，如阴极射线管(电视接收机、示波器和计算机显示器中的显像管)。这里我们将考虑半波电压倍增器、全波电压倍增器以及电压三倍器和四倍器。gydF4y2Ba

半波电压倍增器gydF4y2Ba

半波电压倍增器的电路在下面所示的图中给出。在AC输入，电压，二极管D的正半周期期间gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba正向偏见的行为（二极管D.gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba不进行，因为它是反向偏置的）和电容器C充电gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba至二次电压V的峰值gydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}具有极性，如下图所示。gydF4y2Ba

在负半周的输入电压二极管DgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba向前偏置，并进行充电电容CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba．对于负半周，变压器二次的下端为正，上端为负。电容器C的极性gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba也在图中标出了。现在从变压器二次回路的底部开始顺时针移动，将基尔霍夫电压定律应用于外部回路gydF4y2Ba

-V.gydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}- V.gydF4y2Ba_c1gydF4y2Ba+ V.gydF4y2Ba_c2gydF4y2Ba= 0gydF4y2Ba

或gydF4y2Ba

VgydF4y2Ba_c2gydF4y2Ba= V.gydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}+ V.gydF4y2Ba_c1gydF4y2Ba= vsmax + vsmax = 2VgydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}=变压器二次电压峰值的两倍。(因为VgydF4y2Ba_c1gydF4y2Ba= V.gydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}）gydF4y2Ba

在接下来的积极的一半。周期二极管DgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba是反向偏置的，所以作为一个开路和电容CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通过负载放电电容无负载时，CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba两个电容保持充电- CgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba到V.gydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}和cgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba2 vgydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}．如所料，如果有负载连接到倍压器的输出端，则电容器CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba放电一点点，结果电压通过电容器CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba略微下降。电容器C.gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在接下来的半个周期中再次充电。在这种情况下，纹波频率将是信号频率(即50hz的电源)。gydF4y2Ba

全波倍压器gydF4y2Ba

全波倍压器的电路图如下图所示。在交流输入电压的正循环过程中，二极管DgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba偏向偏置，因此对电容器C充电gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba达到峰值电压VgydF4y2Ba_{smaxgydF4y2Ba}极性如图所示，而二极管DgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba是反向偏见和不行为。在负半周期间，二极管DgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba正向偏置引导和充电电容器CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba极性如图所示，而二极管DgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba不进行。没有负载连接到输出端子，输出电压将等于跨越电容C的电压之和gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba和cgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba也就是说,VgydF4y2Ba_C1gydF4y2Ba+ V.gydF4y2Ba_C2gydF4y2Ba或(VgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}+ V.gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}或2 vgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}．当负载连接到输出端子时，输出电压VgydF4y2Ba_lgydF4y2Ba将略低于2 vgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}．输入电压和输出电压波形也如下图所示。gydF4y2Ba

看看:半波和全波电压倍增器的比较gydF4y2Ba

电压三倍和四倍gydF4y2Ba

可以扩展前图中的半波电压倍增器，以提供任何峰值输入电压的任何倍数（即，3VgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}4 VgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}或5 VgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}），如下图所示。从电路连接的图案显而易见的是，如何连接额外的二极管和电容器，以提供来自电源变压器的峰值输入电压的输出电压，5,6,7或8倍的电源变压器V.gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}，电路中每个二极管的额定电压为2vgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}．如果负载很小并且电容器很少泄漏，则可以使用许多部分从这种电路获得极高的DC电压以升压DC电压。gydF4y2Ba

工作电容CgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba通过二极管DgydF4y2Ba_lgydF4y2Ba到变压器二次电压V的峰值gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}在AC输入电压的第一个正半周期期间。在负半周期电容器C期间gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba充电到峰值电压2 V的两倍gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}由电容器C跨电压的总和开发gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba变压器是次要的。在第二个正半周期间，二极管DgydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba进行电容器C的电压和电压gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba为电容器C充电gydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba到同一个2 vgydF4y2Ba_{ggydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}峰值电压。在负半周期二极管DgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和D.gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba允许导电电容器CgydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba给电容C充电gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba至峰值电压2vgydF4y2Ba_{年代马克斯gydF4y2Ba}．从下面的图显示，很明显，电压通过电容器CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba是2 VgydF4y2Ba_{年代马克斯gydF4y2Ba}CgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba和cgydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba它是3vgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}穿过电容器CgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和cgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba它是4vgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}．gydF4y2Ba

如果额外的二极管(每个二极管的PIV额定2 VgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}）和电容器（每个电容器电压额定值2 VgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba})，每个电容器将被充电到2vgydF4y2Ba_{年代马克斯gydF4y2Ba}．从变压器次级绕组的顶部测量（下图）将提供奇数v vgydF4y2Ba_{ggydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}在输出时，在从变压器次级绕组的底部测量时，均匀的峰值电压甚至可以给出峰值电压的倍数gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba最大限度gydF4y2Ba}．gydF4y2Ba

一些电子设备，例如阴极射线管（在电视接收器中的图像管中，示波器和计算机显示器中）需要具有低电流的高电压下的DC电源。通过采用具有整流电路的升压变压器或采用电压倍增器，可以通过使用升压变压器来满足该要求。由于变压器非常笨重和昂贵，因此优选电压倍增器。通过使用电压倍增器，电压电平通常升高到数百或数千伏的伏特。gydF4y2Ba

当供电电压和负载都保持恒定时，通常采用这种电路。gydF4y2Ba