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提問者問,用倍壓整流電路將3V電壓升高轉為12V的穩定電壓,為何需要採用五倍壓電路?我們知道,倍壓整流電路使用二極管和電容,不需變壓器即可實現升壓,但這種倍壓整流電源的輸出內阻較大,一般只適用於高電壓、小電流的負載電路。
上圖所示電路就是一個採用5個二極管及電容構成的五倍壓整流電路,假設輸入電壓為交流3V,則在輸入電壓的第一個負半周,輸入端為“上負下正”,二極管D1導通,交流電通過D1給電容C1充電,使C1兩端電壓等於輸入交流電壓的峰值。當輸入交流電為正半周時,輸入端為“上正下負”,輸入電壓與C1兩端電壓疊加後通過D2給電容C4充電,使其兩端電壓等於2倍輸入交流電壓的峰值,……就這樣,通過五倍壓整流後,在輸出端即可獲得約15V的直流電壓。
提問者說輸入電壓3V,通過倍壓整流獲得12V的穩定電壓,若採用四倍壓整流,只有在空載時輸出電壓才為12V,一接上負載,輸出電壓就會顯著降低,這樣也就無法獲得12V的穩定電壓了。通過採用五倍壓整流產生15V的電壓,對於一些小電流負載來說,若採用CMOS微功耗穩壓IC穩壓,獲得12V的穩定電壓是沒問題的。
由於普通的硅整流二極管的正向壓降較大,對於這種低電壓的倍壓整流電路,一般可以選用1N5819這類正向壓降小的肖特基二極管。另外,倍壓整流電路中二極管和電容的耐壓值要高於輸入交流電壓峰值的2倍,並留有≥1.5倍的餘量。
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倍壓電路適用於高電壓低電流的應用場合
電容有隔直流通交流的特性,倍壓電路中的電容是串聯在電路中的,所以要輸入交流電才可以實現倍壓整流。
3V 交流輸入,經過5個二極管和電容倍壓,可以得到多少伏的穩壓?
- 1倍點電壓為3V
- 2倍點電壓為6V
- 3倍點電壓為9V
- 4倍點電壓為12V
- 5倍點電壓為15V
4倍點就可以得到12V的直流電壓,但些位置的電壓是不穩定的,波動較大,並不可靠。
3V 交流輸入,經過5個二極管和電容倍壓再降壓可以得到穩定可靠的12V 電壓
取5倍點的15V,加入LDO降壓到12V就可以得到穩定的12V電壓了。
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這是電荷泵的原理,一個二極管加上一個電容只能將電壓提升一倍。具體工作原理我就不解釋了。理想的情況4個管子就可以將3V轉成12V了,但是由於每個二極管順向都有0.7V左右的壓降,所以要5個管子才可以達到12V。