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倍压电路原理

倍压电路原理
倍压电路原理

1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可看成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1的极性如上图(a)所示。

(2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,由于C1的Vm 再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2的极性如上图(b)所示. 其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。

如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。

如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话,如一般所预期地,在(输入处)负的半周内电容器C2上的电压会降低,然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。

图1 直流半波整流电压电路

(a)负半周(b)正半周

图3 输出电压波形

所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号,故此倍压电

路称为半波电压电路。

正半周时,二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。

2、全波倍压电路

图4 全波整流电压电路

(a)正半周(b)负半周

图5 全波电压的工作原理

1.正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容C1的极性如上图(a)

所示。

2.负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流路径及电容C2的极性如上图(b)

所示。

3.由于C1与C2串联,故输出直流电压,V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话,电容器

C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是,实效电容为C1及C2的串联电容,这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。

正半周时,二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm,所以电路中应选择PVI >2Vm的二极管。

图6 三倍压电路图

(a)负半周(b)正半周

图7 三倍压的工作原理

1.负半周时,D1、D3导通,D2截止,电容器C1及C3都充电到Vm,其电流路径及电容器的极

性如上图(a)所示。

2.正半周时,D1、D3截止,D2导通,电容器C2充电到2Vm,其电流路径及电容器的极性如上

图(b)所示。

3.由于C2与C3串联。故输出直流电压V0=3m。

正半周时,D1及D3所承受的最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D2所承受的最大逆向电压为2Vm,所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。

4、N倍电压路

下图中的半波倍压电路的推广形式,它能产生输入峰值的的三倍或四倍的电压。根据线路接法的发式可看出,如果在接上额外的二极管与电容器将使输出电压变成基本峰值(Vm)的五、六、七、甚至更多倍。(即N倍)

N倍压电路的工作原理

1.负半周时,D1导通,其他二极管皆截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器的极性如

图(a)所示。

2.正半周时,D2导通,其他二极管皆截止,电容器C2充电到2Vm,其电流路径及电容器的极性

如上图(b)所示。

3.负半周时,D3导通,其他二极管皆截止,电容器C3充电到2Vm,其电流路径及电容器的极性

如上图(c)所示。

4.正半周时,D4导通,其他二极管皆截止,电容器C4充电到2Vm,其电流路径及电容器的极性

如上图(d)所示。

所以从变压器绕线的顶上量起的话,在输出处就可以得到Vm的奇数倍,如果从变压器的绕线的底部量起的话,输出电压就会是峰值电压的Vm偶数倍。

倍流同步整流在DCDC变换器中工作原理分析

倍流同步整流在DC/DC变换器中工作原理分析 在低压大电流变换器中倍流同步整流拓扑结构已经被广泛采用。就其工作原理进行了详细的分析说明,并给出了相应的实验和实验结果。 关键词:倍流整流;同步整流;直流/直流变换器;拓扑 0 引言 随着微处理器和数字信号处理器的不断发展,对芯片的供电电源的要求越来越高了。不论是功率密度、效率和动态响应等方面都有了新要求,特别是要求输出电压越来越低,电流却越来越大。输出电压会从过去的3.3V降低到1.1~1.8 V之间,甚至更低[1]。从电源的角度来看,微处理器和数字信号处理器等都是电源的负载,而且它们都是动态的负载,这就意味着负载电流会在瞬间变化很大,从过去的13A/μs到将来的30A/μs~50A/μs[2]。这就要求有能够输出电压低、电流大、动态响应好的变换器拓扑。而对称半桥加倍流同步整流结构的DC/DC变 换器是最能够满足上面的要求的[3]。 本文对这种拓扑结构的变换器的工作原理作出了详细的分析说明,实验结果 证明了它的合理性。 1 主电路拓扑结构 主电路拓扑如图1中所示。由图1可以看出,输入级的拓扑为半桥电路,而输出级是倍流整流加同步整流结构。由于要求电路输出低压大电流,则倍流同步 整流结构是最合适的,这是因为: 图1 主电路拓扑 1)变压器副边只需一个绕组,与中间抽头结构相比较,它的副边绕组数只有中间抽头结构的一半,所以损耗在副边的功率相对较小; 2)输出有两个滤波电感,两个滤波电感上的电流相加后得到输出负载电流,而这两个电感上的电流纹波有相互抵消的作用,所以,最终得到了很小的输出电 流纹波;

3)流过每个滤波电感的平均电流只有输出电流的一半,与中间抽头结构相比较,在输出滤波电感上的损耗明显减小了; 4)较少的大电流连接线(high current inter-connection),在倍流整流拓扑中,它的副边大电流连接线只有2路,而在中间抽头的拓扑中有3路; 5)动态响应很好。 它唯一的缺点就是需要两个输出滤波电感,在体积上相对要大些。但是,有一种叫集成磁(integrated magnetic)的方法,可以将它的两个输出滤波电感和变压器都集成到同一个磁芯内,这样可以大大地减小变换器的体积。 2 电路基本工作原理 电路在一个周期内可分为4个不同的工作模式,如图2所示,理想的波形图 如图3所示。 (a) 模式1[t0-t1] (b) 模式2[t1-t2]

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 南昌理工学院张呈张海峰 我们主张,电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品,因为这种电子制作方法,不仅能培养电子爱好者的焊接技术,还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力,为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 上一篇文章《电路模型设计与制作》我们重点介绍了电路模型的概念以及电流、电压、电阻、发光二极管、轻触开关等基本知识,并完成了电路模型的设计与制作,通过成功调试与测试产品参数,进一步掌握了电子基础知识。 本文将通过设计与制作多谐振荡器双闪灯,掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。

一、多谐振荡器双闪灯电路功能介绍 图1 多谐振荡器双闪灯成品图

多谐振荡器双闪灯电路,来源于汽车的双闪灯电路,是经典的互推互挽电路,通电后LED1和LED2交替闪烁,也就是两个发光二极管轮流导通。 完成本作品的目的是为了掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。。 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路,电路设计简单、易懂、趣味性强、理论知识丰富,特别适合初学者制作。 二、原理图 图2 多谐振荡器双闪灯原理图 三、工作原理 本电路由电阻、电容、发光二极管、三极管构成典型的自激多谐振荡电路。在上篇文章中介绍了电阻、和发光二极管,本文只介绍电容和三极管。 1、电容器的识别

电容器,简称电容,用字母C表示,国际单位是法拉,简称法,用F表示,在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如微法(μF)、皮法(pF)等,它们的关系是: 1法拉(F)=1000000微法(μF),1微法(μF)=1000000皮法(pF)。 本的套件中使用了2个10μF的电解电容,引脚长的为正,短的为负;旁边有一条白色的为负,另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V,容量是10μF。 2、三极管的识别 三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅值较大的电信号, 也用作无触点开关,俗称开关管。套件中使用的是NPN型的三极管9013,当把有字的面向自己,引脚朝下,总左往右排列是发射极E,基极B,集电极C。如图3所示。 图3 三极管的引脚图 晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态: (1)截止状态 当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

倍压整流(检波)电路汇总

倍压整流电路 倍压整流电路图:如果对电源质量要求不是很高,且功率要求也不是很大,但却不容易得到的相对较高电压的话。如1200伏,要想买相应的变压器是很不容易的。这时不烦考虑使用倍压整流电路,象有些示波器里面的高压就是采用这种电路。以下举个简单的五倍压电路,需要更高的电压不烦依次类推。 五倍压整流电路(交流输入,直流输出) 图5一14是二倍压整流电路。电路由变压器B、两个整流二极管D1、D2及两个电容器C1、 C2组成。其工作原理如下: e2正半周(上正下负)时,二极管D1导通,D2截止,电流经过D1对C1充电,将电容Cl上的电压充到接近e2的峰值,并基本保持不变。e2为负半周(上负下正)时,二极管D2导通,Dl截止。此时,Cl上的电压Uc1=与电源电压e2串联相加,电流经D2对电容C2 充电,充电电压Uc2=e2峰值+1.2E2≈。如此反复充电,C2 上 的电压就基本上是了。它的值是变压器电级电压的二倍,所以叫做二倍压整流电路。

在实际电路中,负载上的电压Usc=2X1.2E2 。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为。电容器上的直流电压Uc1=,Uc2=。可以据此设计电路和选择元件。 在二倍压整流电路的基础上,再加一个整流二极管D3和-个滤波电容器C3,就可以组成三倍压整流电路,如图5-15所示。三倍压整流电路的工作原理是:在e2的第一个半周和第二个半周与二倍压整流电路相同,即C1上的电压被充电到接,C2上的电压被充电到接近。当第三个半周时,D1、D3导通,D2截止,电流除经D1给C1充电外,又经D3给C3 充电,C3上的充电电压Uc3= e2峰值+Uc2一Uc1≈这样,在RFZ,,上就可以输出直流电压Usc=Uc1i+Uc3 ≈+=3√2 E。,实现 三倍压整流。 在实际电路中,负载上的电压Ufz≈3x1.2E2整流二极管D3所承妥的最高反向电压也是 电容器上的直流电压为。 照这样办法,增加多个二极管和相同数量的电容器,既可以组成多倍压整流电路,见图5一16。当n 为奇数时,输出电压从上端取出:当n 为偶数时,输出电压从下端取出。 必须说明,倍压整流电路只能在负载较轻(即Rfz较大。输出电流较小)的情况下工作,否则输出电压会降低。倍压越高的整疏电路,这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。 用于倍压整流电路的二极管,其最高反向电压应大于。可用高压硅整流堆,

倍流同步整流在高压48VVRM中的应用

参考文献王硕[基于三电平ZVS半桥倍流电压调节模块(VRM)的研究] 燕山大学2010 硕士论文 倍流同步整流在高压48VVRM中的应用 设计中原边通常选用的拓扑主要有半桥、全桥、正激和推挽电路;副边拓扑方式有桥式整流、半波整流、全波整流及倍流整流四种。一副边整流电路拓扑的选择 由于VRM输出为低压大电流,因此副边整流电路的选用尤为重要,不但要求磁性器件制作简单,更需要关注的是各部分的损耗,如变压器副边绕组损耗、整流管损耗等。在常用的四种副边拓扑结构中,全桥整流电路由于所用整流管数量是其它拓扑的两倍,在大电流输出的VRM中就会产生更多的开关管的损耗,在设计中显然不宜采用,因此不再对其进行分析比较。主要对另外三种电路的导通损耗、磁性器件及驱动方式进行了比较,总结见下表所示。

半波整流 中心抽头全波 整流 倍流整流 占空比D= o n s t T D<0.5 0

基于升降压电路的双向DC_DC变换电路

基于Buck-Booost电路的双向DC-DC变换电路

目录 1系统方案 (4) 1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 (4) 1.2 测控电路系统的论证与选择 (4) 2 系统理论分析与计算 (4) 2.1 双向Buck-BOOST主拓电路的分析 (4) 2.2 电感电流连续工作原理和基本关系 (5) 2.3 控制方法与参数计算 (6) 3 电路与程序设计 (7) 3.1 电路的设计 (7) 3.1.1 系统总体框图 (7) 3.1.2 给电池组充电Buck电路模块 (7) 3.1.3 电池放电Boost升压模块 (8) 3.1.4 测控模块电路原理图 (8) 3.1.5 电源 (9) 3.2 程序设计 (9) 4 测试方案与测试结果 (15) 4.1 测试方案 (15) 4.2 测试条件与仪器 (15) 4.3 测试结果及分析 (15) 4.3.1 测试结果(数据) (15) 4.3.2 测试分析与结论 (16)

摘要 双向DC/DC变换器(Bi-directional DC-DC Converter,BDC)是一种可在双象限运行的直流变换器,能够实现能量的双向传输。随着开关电源技术的不断发展,双向DC/DC变换器已经大量应用到电动汽车、太阳能电池阵、不间断电源和分布式电站等领域,其作为DC/DC变换器的一种新的形式,势必会在开关电源领域上占据越来越重要的地位。由于在需要使用双向DC/DC变换器的场合很大程度上减轻系统的体积重量及成本,所以具有重要研究价值。既然题目要求是作用于可充电锂电池的双向的DC-DC变换器,肯定包括降压、升压、电压可调、恒流、等要求。考虑到题目对效率的要求,我们选择降压Buck电路,升压Boost电路,并用反馈电路和运放电路来实现电压可调和恒流等要求,通过一系列的测试和实验几大量的计算,基本上能完成题目的大部分要求。 关键词:双向DC/DC变换器;双向Buck-Boost变换器;效率;恒流稳压 1系统方案 本系统主要由DC-DC双向变换器模块、测控电路模块及辅助电源模块构成,分别论证这几个模块的选择。 1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 方案一:采用大功率的线性稳压芯片搭建稳压电路,使充电压恒定,在输入电压高于充电合适电压时,实现对输入电压的降压,为电池组充电。该电路外围简单,稳压充电不需要软件控制,简单方便,但转换效率低。同时采用采用基于NE555的普通升压电路,这种电路设计简单,成本低,但转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小,更不能不易与基

简单倍压 整流电路 原理 介绍

倍压整流电路原理 时间:2009-02-20 14:10:59 来源:资料室作者: (1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可看成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1的极性如上图(a)所示。 (2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,由于C1的Vm 再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2的极性如上图(b)所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话,如一般所预期地,在(输入处)负的半周内电容器C2上的电压会降低,然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 (a)负半周(b)正半周

图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号,故此倍压电 路称为半波电压电路。ab126计算公式大全 正半周时,二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 2、全波倍压电路 图4 全波整流电压电路

(a)正半周(b)负半周 图5 全波电压的工作原理 .正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容C1的极性如上图(a)所示。 .负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流路径及电容C2的极性如上图(b)所示。 .由于C1与C2串联,故输出直流电压,V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是,实效电容为C1及C2的串联电容,这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。 正半周时,二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm,所以电路中应选择PVI >2Vm的二极管。

桥式整流器原理电路

桥式整流器原理电路 桥式整流电路(如图5-5所示)是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。 图5-5(a)为桥式整流电路图(b)为其简化画法 桥式整流电路的工作原理如下:e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在Rfz,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路,同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。以上两种工作状态分别如图5-6(a)和(b)所示。

图5-6 桥式整流电路的工作原理示意图 如此重复下去,结果在Rfz,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整流电路小一半。 桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同,变压器的利用率最高。现在常用的全桥整流,不用单独的四只二极管而用一只全桥,其中包括四只二极管,但是要标清符号,有交流符号的两端接变压器输出,+、-两端接入整流电路。 需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。 另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。 图5-7示出了二极管并联的情况:两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联,每只分担电路总电流的三分之一。总之,有几只二极管并联,流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是,在实际并联运用时,由于各二极管特性不完全一致,不能均分所通过的电流,会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻

48V50A开关电源整流模块主电路设计

48V/50A开关电源整流模块主电路设计 高频开关电源系统具有体积小,重量轻,高效节能,输出纹波小,输出杂音电压小和动态响应性能好等很多优点,现已开始逐步地取代整流式电源而成为现代通讯设备的新型基础电源系统。随着电子技术,电力电子技术,自动控制技术和计算机控制技术的发展,高频开关电源系统的性能也越来越好。通信用开关电源系统作为开关式稳压电源的一种形式,它的设计内容和设计方法都具有自己的特殊性。 要设计一套通信用开关电源系统,首先要明白对它的全面要求,然后再设计系统的各个部分。高频开关电源主回路和控制回路所用的电路形式,元器件,控制方式都发展很快。它们的设计具有特殊的内容和方法。 1设计要求和具体电路设计 通信基础开关电源系统的关键部分是开关电源整流模块。整流模块的规格很多,结合在工 作中遇到的实际情况,提出该模块设计的硬指标如下: 1) 电网允许的电压波动范围 单相交流输入,有效值波动范围:220 V±20%,即176~264 V;频率:45~65 Hz。 2) 直流输出电压,电流 输出电压:标称-48V,调节范围:浮充,43~56?5V;均充,45~58V。 输出电流:额定值:50A。 3) 保护和告警性能 ①当输入电压低到170 VAC或高到270 VAC,或散热器温度高到75 ℃时,自动关机。 ②当模块直流输出电压高到60 V,或输出电流高到58~60 A时,自动关机。 ③当输出电流高到53~55 A时,自动限流,负载继续加大时,调低输出电压。

4) 效率和功率因数 模块的效率不低于88%,功率因数不低于0.99。 5) 其他指标 模块的其他性能指标都要满足“YD/T731”和“入网检验实施细则”等行业标准。 由于模块的输出功率不大,可采用如下的基本方案来设计主电路: 1) 单相交流输入,采用高频有源功率因数校正技术,以提高功率因数; 2) 采用双正激变换电路拓扑形式,工作可靠性高; 3) 主开关管采用 V MOSFET,逆变开关频率取为50 kHz; 4) 采用复合隔离的逆变压器,一只变压器双端工作; 5) 采用倍流整流电路,便于绕制变压器。 依照上述方案,即可设计出主电路的基本形式如图1。 图1 48V/50A整流模块DC/DC主电路基本形式 以下即可按照模块设计的要求来确定主电路中各元器件的基本参数。 1) 输出整流管的选择 输出整流二极管的工作波形如图2所示。

双三极管多谐振荡器电路工作原理

双三极管多谐振荡器电路工作原理 双三极管多谐振荡器 电路工作原理 多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振 荡器电路. 电路结构 1.路图 2.把双稳态触发器电路的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路.那么电路就没有稳 定状态,而成为无稳电路 3.开机:由于电路参数的微小差异,和正反馈使一支管子饱和另一支截止.出现一个暂 稳态.设Q1饱和,Q2截止. 工作原理 正反馈: Q1饱和瞬间,VC1由+VCC 突变到接近于零,迫使Q2的基极电位VB2瞬间下 降到接近 —VCC,于是Q2可靠截止. 注:为什么Q2的基极产生负压,因为Q1导通使Q1 集电极的电压瞬间接近于零,电容C1的

正极也接近于零,由于电容两边电压不能突变使得电容的负端为—VCC。 2.第一个暂稳态: C1放电: C2充电: 3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,Q2开始导通,通过正反馈使Q1截止,Q2饱和. 正反馈: 4.第二个暂稳态: C2放电: C1充电: 5.不断循环往复,便形成了自激振荡 6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(R2*C1+R1*C2)=1.4R2*C 7.振荡频率: F=1/T=0.7/R2*C 8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路 下面我们来做一个实验:如图 振荡周期: T=1.4R2*C=1.4*10000Ω*0.00001F=0.14s=140ms 此图利用Multisim仿真软件去求出时间与实际的偏差 数据测量图:此图测量了Q2的基极和集电极极,集电极的波形相当于图的矩形波,基极波形相当于图的锯齿波。

倍压整流电路原理

倍压整流电路原理 (1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可瞧成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1得极性如上图(a)所示。 (2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,由于C1得Vm再加上双压器二次侧得Vm使c2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2得极性如上图(b)所示、 其实C2得电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。 如果半波倍压器被用于没有变压器得电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流得损害。 如果有一个负载并联在倍压器得输出出得话,如一般所预期地,在(输入处)负得半周内电容器C2上得电压会降低,然后在正得半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 (a)负半周(b)正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上得电压波形就是由电容滤波器过滤后得半波讯号,故此倍压电 路称为半波电压电路。 正半周时,二极管D1所承受之最大得逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV 2Vm得二极管。 2、全波倍压电路

图4 全波整流电压电路 (a)正半周(b)负半周 图5 全波电压得工作原理 正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容C1得极性如上图(a)所示。 负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流路径及电容C2得极性如上图(b)所示。 由于C1与C2串联,故输出直流电压,V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流得话,电容器C1及C2上得电压就是2Vm。如果自电路抽取负载电流得话,电容器C1及C2上得电压就是与由全波整流电路馈送得一个电容器上得电压同样得。不同之处就是,实效电容为C1及C2得串联电容,这比C1及C2单独得都要小。这种较低得电容值将会使它得滤波作用不及单电容滤波电路得好。 正半周时,二极管D2所受得最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D1所承受得最大逆向电压为2Vm,所以电路中应选择PVI 2Vm得二极管。

倍流整流电路

基于DSP的移相全桥倍流整流电路的研究 2009-8-25 来源:本站阅读数: 2 次文字选择: 摘要:本文分析了倍流整流的工作原理,并将DSP应用于此电路中,采用数字控制来取代传统的模拟控制方法,取得较好的效果。 叙词:倍流、DSP Abstract:The operation theory is analyzed is the paper. A new kind of DSP is applied in the circuit. Its control arithmetic is implemented completely by DSP instead of the traditional analog control strategy, which achieves favorable effect. Keyword:Current Doubler、DSP 一、引言 在中大功率场合下,由于开关管电压应力低、易于实现软开关等优点,移相全桥电路得到比较广泛的应用。其副边的整流电路形式主要有:全桥、全波、倍流等方式。全桥方式应用于输出电压较高的场合。对于输出电压不高的场合,全波电路由于其元件少,结构简单等优点得到广泛应用。但它也存在一些问题,诸如占空比丢失、整流二极管的反向恢复引起的电压尖峰以及两桥臂实现ZVS(零电压开关)的差异。倍流整流方式则可以克服上述缺点。本文详细分析了倍流电路的工作原理,并将数字控制应用于此电路中,从而克服了模拟控制的一些缺点,取得了较好的控制效果。 二、电路分析 电路及其主要工作波形图1所示:

图1 (a) 图1(b) 可以看到其一个周期分为12个工作模态,由于下半周期的六个工作模态和上半周期类似,所以,只分析上半周期的工作情况。为便于分析,首先做如下假设: (1)各开关管为理想开关管; (2)输出滤波电感Lf1=Lf2; (3)输出电容Coss1=Coss2=Clead、Coss3=Coss4=Clag; (4)电容Cb上的电压Vcb<

倍压整流原理

九江职业技术学院教案首页 任课教师阵梓城职称教授备课日期 本次授课的课题整流滤波电路课型讲授 本次授课的目的和要求 1.熟悉桥式整流电路组成、工作原理,会估算输出电压选用二极管 2.掌握桥式整流电路二极管正确装接方法 3.熟悉半波、桥式整流滤波电路的工作原理 4.会估算输出电压,正确选择滤波电容和二极管 本次授课的重点、难点及解决措施 重点:桥式整流电路输出电压估算,二极管正确装接方法 解决措施:结合波形图分析电路的工作原理,并与整流电路进行比 较,对比讲解各种滤波电路的参数计算 本次授课采用的教具挂图及参考书名称 《模拟电子技术基础》周良权主编高教出版社 《模拟电子技术基础》沈任元主编机械工业出版社 课后作业内容与估计完成时间 本此课的小结与改进措施 复习半波整流,引入桥式整流。 完成教学任务

第三十一次课整流滤波电路 一、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路(Bridge rectifier)如图7.1.6所示,其中图b 为简化画法,图 c 为另一种画法。 1.电路工作原理 (1)u2正半周 u2瞬时极性a(+),b(-)。二极管VD1、VD3正偏导通,VD2、VD4反偏截止。导电回路为a→VD1→R L→VD3→b,负载上电压极性上正下负。 (2)u2负半周 u2瞬时极性a(-),b(+)。二极管VD1、VD3反偏截止,VD2、VD4正偏导通,导电回路为b→VD2→R L→VD4→a,负载上电压极性同样为上正下负。 (3)波形图 u2、i D、u o及i L波形如图7.1.7所示。 图7.1.6 单相桥式整流电路图7.1.7 单相桥式整流电路波形图 a)原理b)简化画法 c)另一种画法 2.二极管正确接法 错接二极管会形成很大短路电流而烧毁。正确接法:共阳端和共阴端接负载,而另外两端接变压器二次绕组。 3.负载上电压、电流值及脉动系数的计算 输出电压的平均值U o(A V)和电流平均值I L(A V)及系数等均与全波整流电路相同,即U O(A V)=0.9U2,I L(A V)=0.9U2/R L,γ=0.48。 4.整流二极管的选择 选择二极管时,I F≥I D =1/2 I L(A V)=0.45U2/R L,U RM≥U DM=2U2

多谐振荡器

第八章 脉冲波形的产生与整形 在数字电路或系统中,常常需要各种脉冲波形,例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。这些脉冲波形的获取,通常采用两种方法:一种是利用脉冲信号产生器直接产生;另一种则是通过对已有信号进行变换,使之满足系统的要求。 本章以中规模集成电路555定时器为典型电路,主要讨论555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器以及555定时器的典型应用。 8.1 集成555定时器 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。 目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。通常,双极型产品型号最后的三位数码都是555,CMOS 产品型号的最后四位数码都是7555,它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。 一般双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS 定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5~16V ,最大负载电流可达200mA ;CMOS 定时器电源电压变化范围为3~18V ,最大负载电流在4mA 以下。 一. 555定时器的电路结构与工作原理 1.555定时器内部结构: (1)由三个阻值为5k Ω的电阻组成的分压器; (2)两个电压比较器C 1和C 2: v +>v -,v o =1; v +<v -,v o =0。 (3)基本RS 触发器; (4)放电三极管T 及缓冲器G 。 2.工作原理。 当5脚悬空时,比较器C 1和C 2的比较电压分别为cc V 32和cc V 3 1 。 (1)当v I1>cc V 32,v I2>cc V 31 时,比较器 C 1输出低电平,C 2输出高电平,基本RS 触发 器被置0,放电三极管T 导通,输出端v O 为低电平。 (2)当v I1cc V 31 时,比较器 C 1输出高电平,C 2也输出高电平,即基本RS 触发器R =1,S =1,触发器状态不变,电路亦保持原状态不变。

升降压电路原理分析

BUCK BOOST电路原理分析 电源网讯 Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。 Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。电感Lf在输入侧,称为升压电感。Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式 Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。 Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。 LDO的特点:

① 非常低的输入输出电压差 ② 非常小的内部损耗 ③ 很小的温度漂移 ④ 很高的输出电压稳定度 ⑤ 很好的负载和线性调整率 ⑥ 很宽的工作温度范围 ⑦ 较宽的输入电压范围 ⑧ 外围电路非常简单,使用起来极为方便 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: (1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压 U0小于输入电压Ui,极性相同。 (2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压 U0大于输入电压Ui,极性相同。 (3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。 DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。其中BUCK型DC-DC只能降压,降压公式:Vo=Vi*D BOOST型DC-DC只能升压,升压公式:Vo= Vi/(1-D) BUCK-BOOST型DC-DC,即可升压也可降压,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D) D为充电占空比,既MOSFET导通时间。0

整流器工作原理

整流器工作原理 桥式整流器原理电路 桥式整流电路(如图5-5所示)是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定 程度上克服了它的缺点。 图5-5(a)为桥式整流电路图(b)为其简化画法 式整流电路的工作原理如下:e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在Rfz,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路,同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。以上两种工作状态分别如图5-6(a)和(b)所示。

图5-6 桥式整流电路的工作原理示意图 如此重复下去,结果在Rfz,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整流电路小一半。 桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同,变压器的利用率最高。现在常用的全桥整流,不用单独的四只二极管而用一只全桥,其中包括四只二极管,但是要标清符号,有交流符号的两端接变压器输出,+、-两端接入整流电路。 需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。 另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。

l 全波整流和倍流整流

l 全波整流和倍流整流 传统上,通信电源变压器副边整流电路大多采用图1(a)所示带中心抽头的全波整流电路,该电路拓扑结构简单.器件总数少,二极管通态损耗小,但是变压器副边绕组的利用率较低。随着开关电源技术的迅速发展,通信电源要求更大的输出电流和更小的输出电压纹波。对低压大电流输出的变压器而言,中心抽头不仅给变压器的没计和制造带来很大困难,而且外部引线的安装和焊接也很难处理。 常用的倍流整流电路拓扑如图l(b)所示,与传统的变压器副边带中心抽头的全波整流电路相比,倍流整流电路有以下优点:减小了变压器副边绕组的电流有效值;变压器利用率较高,无需中心抽头,结构简单;输出电感纹波电流抵消可以减小输 2 工作原理 倍流整流电路可以被看成是由传统的全桥整流电路演变而来。如图2所示,将图2(a)中全桥整流电路中的两个下方二极管用两个电感取代,即可获得图2(b),经过整理后即可得到如图2(c)所示的倍流整流电路。

实际上倍流整流电路也可以由全波整流电路通过拓扑变换得来。在图3(a)中,输出电感与输出电容和负载电阻串联,而串联连接的兀件可以互换位置,因此将输出电感换到输出负母线,可得图3(b);将变压器的副边绕组看成电压源,而把输出电感看成电流源,可得图3(c);由虚线框内三端口网络的Y/△变换,可得图3(d);再将电流源恢复成输出电感,将电压源恢复成变压器的副边绕组,可得图3(e)所示的倍流整流电路。

倍流整流电路的原理图如图4所示,对中、大功率的通信电源而言,移相全桥电路是较为常见的电路拓扑形式,在原边电路处于续流状态时,变压器的原边绕组和副边绕组都被短路。因此倍流整流电路在稳态运行时,每个开关周期有4种工作模式。为便于分析作如F假设:高频变压器原副边匝比为n=N1/N2,忽略高频变压器原副边漏感,所有器件均为理想器件。可得关键波形如图5所示。 与全波整流电路相比,倍流整流器的高频变压器的副边绕组仅需一个单一绕组,不用中心抽头;与全桥整流电路相比,倍流整流电路使用的二极管数量少一半。因此,倍流整流电路结合了全波整流电路和全桥整流电路两者的优点。当然,倍流整流电路要多使用一个输出滤波电感,结构略显复杂。但此电感的工作频率及输送电流均为全波整流电路所用电感的一半,

倍压电路原理详解

倍压电路原理详解 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

倍压电路原理详解 说明:要理解倍压电路,首先要将充电后的电容看作一个电源.可以和供电电源串联,就像普通的电池串联的原理一样. 一、直流半波整流电压电路 1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可看成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1的极性如上图(a)所示。 (2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是向C2充电,使C2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2的极性如上图(b)所示. 图1 直流半波整流电压电路 (a)负半周(b)正半周 需要注意的是: (1)其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。 (2))如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。 (3)如果有一个负载并联在倍压器的输出的话,如一般所预期地,在(输入处)负的半周内电容器C2上的电压会降低,然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号,故此倍压电路称为半波电压电路。 (4)正半周时,二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 图3 输出电压波形

各类整流电路图及工作原理

桥式整流电路图及工作原理介绍 桥式整流电路如图1所示,图(a)、(b)、(c)是桥式整流电路的三种不同画法。由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。 图1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图2所示。

在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压。 在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2/RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL/2 = 0.45 U2/RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。 二极管整流电路原理与分析 半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。

当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压v o=v i-v d。当输入电压处于交 流电压的负半周时,二极管截止,输出电压v o=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。 二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。但对于电子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容,在交流电压正半周时,交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。 电容输出的二极管半波整流电路仿真演示 通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下: (1)半波整流输出的是一个直流脉动电压。 (2)半波整流电路的交流利用率为50%。 (3)电容输出半波整流电路中,二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压(电容输出 时电压叠加)。 (3)实际电路中,半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。

555 振荡器 工作原理

555多谐振荡器工作原理FROM维库 集成555定时器多谐振荡器 1.多谐振荡器 的工作原理 多谐振荡器 是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之间来回转换,故又称它为无稳态电路。 由555定时器 构成的多谐振荡器如图1所示,R1,R2和C是外接定时元件,电路中将高电平触发端(6脚)和低电平触发端(2脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接处。 由于接通电源 瞬间,电容C来不及充电,电容器 两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管 VT截止。这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc 时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc 上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T充=(R1+R2)C。 由于放电管VT导通,电容C通过电阻 R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T 放=R2C0随着C的放电,uc下降,当uc下降到(1/3)Vcc时,输出uo。为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc 之间变化。图1(b)所示为工作波形。

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