整流橋可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，如圖1-1所示，但輸出電壓與輸入電壓基本保持一致，即使加上濾波電容，輸出電壓也不可能高于輸入電壓。

▲圖 1-1 整流橋整流工作原理

那么問(wèn)題來(lái)了，如果我們想讓輸出電壓升高，又該怎么辦呢？其實(shí)方法不一，例如在交流輸入端通過(guò)變壓器把電壓升高再整流，或者在整流后的直流端通過(guò)斬波電路把電壓升高……而我這次所說(shuō)的倍壓整流，是區(qū)別于以上兩種方法的另一種升壓方式。

一、什么是倍壓整流

顧名思義，倍壓整流是將交流輸入電壓按倍數(shù)整流后輸出，而且只需兩種元件：二極管和電容器，非常簡(jiǎn)單又有趣。如下圖1-2所示為一個(gè)3倍壓整流電路，輸出電壓可以達(dá)到輸入電壓峰值的3倍，至于這個(gè)3倍怎么來(lái)的，下文會(huì)繼續(xù)加以講解。

 ▲圖 1-2 三倍壓整流電路

雖然倍壓整流可以有效提高電壓，但其輸出電流比較小，只能適用于一些需要高電壓低電流的場(chǎng)所。

二、倍壓整流原理

眾所周知，二極管具有單向?qū)щ娦裕�如下圖1-3所示。當(dāng)陽(yáng)極電位高于陰極電位時(shí)正向?qū)�通，一旦�?dǎo)通，管壓降保持不變，一般為零點(diǎn)幾伏；當(dāng)二極管的陽(yáng)極電位低于陰極電位時(shí)反向截止，相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。

▲圖 1-3 二極管單向?qū)щ娦?/P>

基于二極管的特性，把一個(gè)二極管和一個(gè)電解電容串接在交流電路上，如下圖1-4所示。設(shè)輸入電壓有效值為11.3V，那么這個(gè)電壓的峰值約為15.9V（√2×11.3），由于二極管的單向?qū)щ娦裕�輸入電壓的方向，只有下正上�?fù)時(shí)，二極管才能導(dǎo)通，此時(shí)電解電容充電；當(dāng)輸入電壓方向?yàn)樯险�下�?fù)時(shí)二極管截止，電容不充電，但也不會(huì)放電。

 圖 1-4 二極管與電容組成的整流電路

當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，很顯然，電容充電后電壓穩(wěn)定在輸入電壓的峰值即11.9左右，這是因?yàn)橥�一回路，各個(gè)電壓的代數(shù)和為零，電容電壓不可能超過(guò)輸入電壓的峰值大小。考慮到二極管的壓降、實(shí)際電路的影響，可認(rèn)為電容實(shí)際電壓約為15V。

在圖1-4的基礎(chǔ)上增加一組二極管和電解電容，就可以得到二倍壓整流電路，如下圖1-5所示。

▲圖 1-5 二倍壓整流電路

如圖1-5所示，當(dāng)輸入的交流電壓方向?yàn)橄抡�上�?fù)時(shí)，左邊的二極管導(dǎo)通，上面的電解電容充電，同時(shí)右邊的二極管反向截止，下邊的電解電容沒(méi)被接通。

當(dāng)輸入的交流電壓方向?yàn)樯险�下�?fù)時(shí)，左邊的二極管反向截止，右邊的二極管正向?qū)�通，上面的電解電容放電，同時(shí)下邊的電解電容充電。

經(jīng)過(guò)足夠周期后，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)上面的電解電容電壓穩(wěn)定在15V左右，沿圖1-5右邊的藍(lán)色回路，下面的電解電容電壓等于輸入電壓峰值加上上面電解電容電壓，即下面電解電容的電壓約為2倍輸入電壓的峰值30V。

以上就是二倍壓整流電路的詳解，在二倍壓整流電路基礎(chǔ)上，再加一組二極管和電解電容，就組成三倍壓整流電路，如下圖1-6所示。

▲圖 1-6 三倍壓整流電路

如圖1-6所示，當(dāng)輸入的交流電壓方向?yàn)橄抡�上�?fù)時(shí)，左邊和右邊的二極管導(dǎo)通，中間的二極管反向截止，上面的兩個(gè)電解電容充電，下邊的電解電容放電。

當(dāng)輸入的交流電壓方向?yàn)樯险�下�?fù)時(shí)，左邊和右邊的二極管反向截止，中間的二極管正向?qū)�通，上左的電解電容放電，下邊的電解電容充電�?/P>

經(jīng)過(guò)足夠周期后，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)上面左邊的電解電容電壓穩(wěn)定在15V左右，下面的電解電容電壓穩(wěn)定在30V左右，沿圖1-5右邊的紅色回路，有上面兩個(gè)電解電容的電壓之和等于輸入電壓峰值加下面電解電容電壓，上面兩個(gè)電解電容的電壓之和約為3倍輸入電壓的峰值45V。

以上就是二倍壓整流電路的詳解，在三倍壓整流電路基礎(chǔ)上，再加一組二極管和電解電容，就組成四倍壓整流電路，如圖1-7所示。依此類(lèi)推，每增加一組二極管和電容，輸出電壓就可以增大一倍……這就是倍壓整流電路的有趣之處，你覺(jué)得呢？

 ▲圖 1-7 四倍壓整流電路

以上就是倍壓整流電路的原理與接線分析，其規(guī)律可循，原理簡(jiǎn)單，且具有趣味性，大家都可以嘗試自制一個(gè)倍壓整流電路喲~