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1 # 電子及工控技術
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2 # 機電菜鳥阿龍
電容並不能直接放大電壓,電容只能儲存電荷並且釋放電荷,但我們可以利用電容的這個特性,對電壓適當的進行提高,利用電容放大電壓的能力也有限,並不能放大很多倍,對電壓進行放大我們一般選擇變壓器來對電壓進行放大,但變壓器一般放大的也是交流電,如果我們要放大直流電,一般選擇專用的晶片或者專用的電路進行升壓,現在市場上面也有很多專用的晶片。
我們在升壓電路中利用電容進行升壓的一般分為三種情況,這三種情況雖然電路不一樣,但經過電容後電壓都得到了提升,其基本原理都一樣,都是利用電容的儲存和釋放能量進行的。
利用交流電轉換為直流電電壓會升高交流電經過整流橋後會形成脈動的直流電,整流橋後一般會接個濾波電容,根據電容的特性儲存電荷和釋放電荷,會將脈動的直流電變成平滑的直流電,此時的直流電壓為交流輸入端的1.4倍
同電感與二極體相配合組成升壓電路當Q導通時,直流電Vin經過電感L,電感L開始儲能,同時電容開始充電,當Q關斷後,電感儲存的能量釋放,透過二極體D後,與電容兩端的電壓疊加,此時輸出的電壓為Vl(電感電壓)+Vc(電容兩端電壓),此時輸出的電壓得到了提升,實際上我們經常看到的PFC功率校正因數電路就是這種電路
電容與二級管相配合形成倍壓電路這個是一個升壓7倍的倍壓電路,實際上就是利用電容的單向導電效能與電容的充放電特性相結合構成的倍壓電路,變壓器T次級感應到的電壓透過電容C1後再透過二級管D1到電容C2.D2.C3.D3.C4.D4.C5.D5.C6.D6.C7.D7,電容充滿電後,由於有二極體,只能單向導通,此時電容放電時,輸出端的電壓相當於7個電容兩端的電壓疊加
總之:電容輸出端的電壓增加,一般需要同其它的電子元件相連,電容並不能單獨的改變電壓,我們在分析有電容的升壓電路時,一定要結合電容的充放電特性進行分析,一般都很容易分析出來。
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3 # LiLindi888
首先要說明,電容本身並沒有放大電壓的功能,所以電容怎麼也放大不了電壓。但是可以應用含有電容的電路“放大電壓”,例如①,倍壓整流電路,其工作原理就是同時給多個電容器充電,然後將多個電容器串聯起來放電,相當於我們生活中將乾電池串聯起來提高電壓一樣。例如②,利用含有電容的振盪電路產生高頻震盪電壓,用變壓器將振盪電壓升高,再整流成直流高電壓。
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4 # 江千里2014
電容器應用到濾波電路中。因為濾波前的電壓和電流都是脈動的,電容器將最高峰值充電進去,就是1.414倍。
整流前的電壓,到倍壓整流的電壓被“放大”了。兩隻電容器串聯後,就是2.828倍了。
四倍壓就是5.656倍……
過去的自行車廠搞的車架子靜電噴漆等工藝,就採用這種幾萬V的高倍壓電路。
早期的電子管示波器陽極高電壓、就是運用多倍壓升壓的。
山東版的早期的8.75mm電影擴音機,也是採用這種2倍壓電源電路。
還有捕鼠器,也常採用多倍壓電路。
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5 # 創意電子DIY分享
電容在電子電路中一般用於濾波、耦合、旁路或振盪,它們是不能直接用來放大電壓的。提問者說電容放大電壓,可能是指倍壓整流電路中電容的升壓作用。這裡我們以常用的二倍壓整流電路為例,來介紹一下這種電路中電容是如何升壓的。上圖是一個簡單的二倍壓整流電路。在空載時,該電路的輸出電壓約為變壓器次級輸出電壓峰值的2倍。電路工作時,在交流電的正半周,二極體D1導通,D2截止,此時變壓器次級輸出電壓透過D1給電容C1充電,使C1兩端的電壓接近次級輸出電壓的峰值;當交流電的負半周到來時,二極體D1截止,D2導通,此時C1兩端電壓與變壓器次級電壓疊加後對電容C2充電,這樣在C2兩端輸出的便是升高的電壓,其值約為變壓器次級峰值電壓的二倍。若將多個二極體及電容組合在一起,可以組成多倍壓整流電路,獲得更高的輸出電壓。對於直流電,若想透過倍壓整流來升高電壓,可以先用振盪電路將直流電變為交流電,然後再採用倍壓整流電路來升壓。
上圖所示為NE555時基電路構成的二倍壓整流電路,其升壓原理與上述的二倍壓整流電路一樣。該電路的輸出電壓約為NE555供電電壓的二倍(實際中由於NE555不是滿幅輸出,並且二極體也有一定的壓降,輸出電壓要略小一些)。
電容構成的倍壓整流電路雖然不需要升壓變壓器即可實現升壓,但這種升壓電路的輸出電流較小,一般只能用於給小電流負載供電。
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另一方面,它在電子電路中的作用則更多了,比如延時是透過充電和放電的過程的大的、耦合、旁路、濾波以及在振盪電路中也會用到電容,至於題目所講的電容放大作用,我認為可能是這位朋友對電容的特性不是很瞭解,才提出了這個問題。其實電容在電路中是無法放大電壓的,但是它對電壓的提升則到由一定的幫助,下面我們來談談它是如何幫助電路提升電壓的吧。
電子電路中的自舉電容可以提升一定的電壓對於自舉電容使用比較多的場合在功率放大電路中,在電路中增加了兩個元件,一個是電阻R,另一個就是電容C2了,電容C2一般容量取大些好,比如100微法等。這樣使輸出電壓得到相應地提高。自舉電容C2主要是根據電容兩端的電壓不能突變,因此這個電容也是一個充電和放電的過程而產生電壓自舉作用的。
自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓,起到升壓的作用 自舉電路也叫升壓電路,使電容放電電壓和電源電壓進行疊加,從而使電壓升高。自舉電路一般在OTL電路中使用的比較普遍,加了自舉電容後總的電壓增益就會大大提高,增加了輸出的動態範圍。
電容在倍壓電路中也可以提升電壓在一些電子電路場合,有時候需要比較高的直流電壓,但是要求電流比較小,這時候我們就可以透過若干個二極體和若干個電容形成一個倍壓整流電路來提升電路的輸出電壓。例如我們日常用的電滅蚊拍電路就是這樣製作的。如下圖就是一個電蚊拍倍壓電路圖簡單的工作原理圖,當在加電的瞬間,當變壓器的輸出端處於正半週期時,也就是變壓器二次繞組上端為正的時候,二極體D1是通的,D2是不通的。這時U2開始向電容C1充電,此時電容C1上的電壓是右是正的左邊是負的,這時電容C1兩端的電壓可以達到根號下2倍的U2。當變壓器副邊U2處於負半周的時候,變壓器副邊繞組處於下正上負的階段,這時二極體D1是不通的,D2是通的。這時電壓U2和電容C1上的電壓開始向C2充電,這時電容C2上的極性為右邊是正的左邊是負的,這時電容上的輸出最高電壓是2倍根號2的U2。
由此可見電容在倍壓電路中可以提高輸出電壓的這樣電容C2上充滿的電壓與高頻變壓器和C1上的電壓疊加在一起後就會得到很高的電壓了。如果是4個二極體和四個電容就可以得到4倍的根號2的輸出直流電壓了。
電路中的濾波電壓可以抬升一定的輸出電壓我們以單相半波整流中的濾波電路為例子,當UA的電壓大於UM的電壓的時候,整流二極體VD就會導通,就開始向電容C充電了,這時候M點的電位就會隨著電容的充電而升高了,當U2處於負半周時VD就不導通了,這時電容開始放電,由於放電的速度比較慢,此時U2又處於正半週二極管又開始導通對電容C充電了,就這樣不斷迴圈地進行著。這樣就會使負載兩端得到一個比較高的電壓。
根據計算在半波整理電路中加了濾波電容的話它的輸出電壓大約是1.1U2,如果是橋式整流電路加上濾波電容,那麼輸出的電壓為1.2U2
由此可見加上濾波電容不但使輸出電壓波形平滑度改善了,而且也相應地提高了輸出電壓。