倍压整流电路介绍

倍压整流电路简称被压电路，是基于电容的储能作用，共同形成倍压整流电路，可以把较低的交流电压，用耐压较低的整流二极管和电容器，“整”出一个较高的直流电压。整流元件的耐压相对也可较低，所以这类整流电路特别适用于需要高电压、小电流的场合。

倍压整流电路工作原理

倍压整流是利用电容的充放电效应工作的整流方式，其基本电路是二倍压整流电路，多倍压整流电路是二倍压电路的推广。下面分别介绍二倍压及多倍压整流电路的原理：

1)二倍压整流电路其工作原理

当Vm处于负半周时，电压极性如下图(左)所示，D1导通，D2截止;C1充电，电流

方向和C1上电压极性如下图(左)所示，C1电压最大值可达Vm。

当Vm处于正半周时，电压极性如下图(右)所示， D2导通，D1截止;C2充电，电流方向和C2上电压极性如下图(右)所示，由于电荷的存储作用，使输出电压(即C2上的电压)为变压器副边电压的两倍，C2电压最大值可达2Vm。要说明的是：其实C2的电压并无法在一个半周期内即充至2Vm，它必须在几周期后才可渐渐趋近于2Vm。

2)多倍压整流电路其工作原理

当Vm处于负半周时，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下图(左)所示;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下图(右)所示。

当Vm处于负半周时，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下图(左)所示;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下图(右)所示。

根据同样的分析分析方法可得，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。此外，根据原来电路的基础上再接上二极管与电容器就可以使输出电压变成基本峰值(Vm)的五、六、七、甚至更多倍(即N倍)。

倍压整流电路的优点和缺点

倍压整流电路的实质是电荷泵。最初由于核技术发展需要更高的电压来模拟人工核反应，于是在1932年由COCCROFT和WALTON提出了高压倍压电路，通常称为C-W倍压整流电路。

倍压整流电路有多种结构，各有优缺点。常见电路如下：

这三个电路都是6倍压整流电路，各有特点。我们通常称每2倍为一阶，用N表示，上述电路都是3阶，即N=3。如果希望输出电压极性不同，只要将所有的二极管反向就可以了。　　

电路1的优点是每个电容上的电压不会超过变压器次级峰值电压U的两倍，即2U，所以可以选用耐压较低的电容。缺点是电容是串联放电，纹波大。　　

电路2的优点是纹波小，缺点是对电容的耐压要求高，随着N的增大，电容的电压应力随之增加。图中最后一个电容的电压达到了6U。　　

电路3是电路1的改进，优点是纹波比电路1小很多，电容电压应力不超过2U。缺点是电路复杂。

倍压整流的故障检修

以示波器为例，示波器的高频高压及显示电路是仪器的关键部分。只有示波器内各电极工作电压满足额定条件才能形成比较理想的电子束扫描出所要观察的信号波形。高压值的准确与稳定，直接影响X、Y放大器的灵敏度。高压电路常见的故障表现为：无光点、无高压振荡、聚焦不良光点关不掉、亮度暗、图形失真、调节亮度电位器时屏幕显示波形幅度随亮度而变化等。导致这些故障的原因较多，现仅对高压电路故障进行分析、排除。  

（1）检测方法。示波器显示电路高压（1kV以上）的检测方法有两种：用带高压棒的直流电压量程大于一万以上的万用表直接进行测量；凭经验观察估计，方法是：先断开电源，从示波管高压嘴上取下高压帽、手持高压线（尽量离高压帽远点），然后接通电源，慢慢移动高压线使高压帽向高压嘴处靠近，大约距离高压嘴一厘米左右的间隔时，开始拉弧放电，若发出“啪、啪、啪”的响声，说明高压基本正常。  

（2）故障现象及修理。（现象：光点闪动）。此故障一般是高压打火现象造成的。首先从外观检查高压嘴处，发现高压帽老化，并局部破裂，换新后故障依旧存在。靠近机身细心听，能听到高压放电的打火声，根据打火声的厉害程度，初步判定打火声是从高压套筒里传出来的。折下高压套筒取出倍压整流电路板，在断电的情况下，用万用表R×10kΩ档测量电路板上的六只硅堆（2DL5/0.2）均正常。然后接通电源，用万用表量程为2 500V的直流电压档分别测量六只耐高压电容（6 800P/3kV），结果发现电容C3-16两端实测电压指示值随打火声的出现而摆动。从外观看又发现此电容的绝缘外壳因高压打火而脱落一小块。换此电容后，高压不打火、荧光屏光点很稳定。  

只有低电压的交流电源和耐压低的整流元件，而需要高于整流输入电压若干倍的直流电压时，可以采用倍压整流电路，但它的负载能力较差，只适用于直流高压小电流的中功率整流。整流电路选定，一定要注意流过二极管的平均电流ID和负载电流的关系，二极管承受的反向峰值电压和变压器次级电压的关系及电容器的耐压值