Умножитель напряжения ⋆ diodov.net
При изготовлении электронных устройств, в частности блоков питания, в некоторых случаях возникает необходимость иметь выпрямленное напряжение большей величины, чем на клеммах вторичной обмотке трансформатора или в розетке 220 В. Например, после выпрямления сетевого напряжения 220 В на фильтрующем конденсаторе при очень малой нагрузке можно получить максимум амплитудное значение переменного напряжения 311 В. Следовательно конденсатор зарядится до указанного значения. Однако применяя умножитель напряжения можно повысить его до 1000 В и более.
Удвоитель напряжения
Схема умножителя напряжения может выполняться в нескольких вариантах, одна принцип действия всех их заключается в следующем. В разные полупериоды переменного тока происходит поочередно зарядка нескольких конденсаторов, а суммарное напряжение на них превышает амплитудное значение на обмотке. Таким образом, за счет увеличения числа конденсаторов и, как далее будет видно, количества диодов, получают напряжение в несколько раз превышающее величину подведенного.
Теперь давайте рассмотрим конкретные примеры и схемные решения.
Схема двухполупериодного умножителя состоит из двух диодов и двух конденсаторов, подключенных со стороны вторичной обмотки трансформатора.
Пусть в начальный момент потенциалы на обмотке имеют такие знаки, что ток протекает от точки 1 к точке 2. Проследим дальнейший путь тока. Он протекает через конденсатор C2, заряжая его, и возвращается к обмотке через диод VD2. В следующий полупериод ЭДС во вторичной обмотке направлена от точки 2 к 1 и через диод VD1 происходит зарядка конденсатора C1 до того же значения, что и С2. Таким образом, за счет последовательного соединения двух конденсаторов C1 и C2 на сопротивлении нагрузки получается удвоенное напряжение.
Если измерить значение переменного напряжения на обмотке и постоянное на одном из конденсаторов, то они буде отличаться почти в 1,41 раза. Например при действующем значении на вторичной обмотке, равном 10 В, на конденсаторе будет приблизительно 14 В. Это поясняется тем, что конденсатор заряжается до амплитудного, а не до действующего значения переменного напряжения. А амплитудное значения, как известно в 1,41 раза выше действующего. К тому же мультиметром возможно измерить лишь действующие значения переменных величин.
Рассмотрим еще один вариант. Здесь для умножения напряжения используется несколько иной подход. Когда потенциал точки 2 выше потенциал т.1 под действием протекающего тока заряжается конденсатор С1, а цепь замыкается через VD2.
После изменения направления тока, вторичная обмотка W2 и конденсатор С1 можно представить, как два последовательно соединенные источника питания с равными значениями амплитуды, поэтому конденсатор С2 зарядится до их суммарного напряжения, т.е. на его обкладках оно будет в два раза больше, чем на выводах вторичной обмотки. Во время тога, как конденсатор С2 будет заряжаться, С1 наоборот, будет разряжаться. Затем все повторится снова.
Умножитель напряжения многократный
Процессы в схеме утроения напряжения протекают в такой последовательности: сначала заряжаются конденсаторы С1 и С3 через сопротивление R и соответствующие диоды VD1 и VD3. В следующий полупериод С2 через VD2 заряжается до удвоенного напряжения (С1 + обмотка) и на сопротивлении нагрузки получается утроенное значение.
Больший интерес имеет следующий умножитель напряжения. Рассмотрим принцип его работы. Когда потенциал точки 1 положителен относительно точки 2 ток протекает по пути через VD1 и С1 заряжая конденсатор.
В следующий полупериод, когда ток изменил свое направление, заряжается второй конденсатор через второй диод до величины, равного сумме напряжений на С1 и обмотке трансформатора. При этом С1 разрядится. В третий полупериод, когда первый конденсатор снова начнет заряжаться, С2 через третий диод разрядится на С3, зарядив его до двойного значения относительно выводов обмотки.
К концу третьего полупериода на нагрузку будет подано суммарное напряжение заряженных конденсаторов С1 и С3, т. е. примерно утроенное значение.
Если данную схему применить без трансформатора, непосредственно подключить к 220 В, то на выходе получим приблизительно 930 В.
По аналогии с рассмотренными схемами могут быть построены схемы с большей кратностью умножения. Но следует помнить, что с увеличением числа умножений по причине большего содержание в схеме диодов и конденсаторов возрастает внутренне сопротивление выпрямителя, что приводит к дополнительной просадке напряжения.
Схемы с умножением напряжения применяются для питания малой нагрузки, т.е. сопротивление нагрузки должно быть высоким. В противном случае нужно использовать неполярные конденсаторы большой емкости, рассчитанные на высокое напряжение. Это связано с тем, что при значительном токе нагрузки конденсаторы будут быстро разряжаться, что вызовет недопустимо большие пульсации на нагрузке.
Изготавливая умножитель напряжения, следует всегда помнить о том, что конденсаторы и диоды должны быть рассчитаны на соответствующие напряжения.
Еще статьи по данной теме
Умножители напряжения — теория, практика, схемы
При необходимости получения постоянных напряжений, кратных по величине питающему их переменному напряжению питания, во многих областях радиотехники находят применение выпрямители с умножением напряжения (УН). Они подразделяются на однополупериодные и двухполупериодные, последовательного и параллельного типов.
Схема однополупериодного выпрямителя
На рис.1 показана схема однополупериодного выпрямителя с удвоением напряжения. Схема может применяться как самостоятельно, так и в качестве составляющего элемента многозвенных умножителей последовательного типа.
Рис. 1. Схема однополупериодного выпрямителя с удвоением напряжения.
На рис.2 показана параллельная схема двухполупериодного выпрямителя с удвоением напряжения (схема Латура). Данный УН как выпрямитель можно рассматривать как два однополупериодных, включенных (вторичная обмотка трансформатора Т1 — диод VD1 — конденсаторы С1, С3; вторичная обмотка трансформатора — диод VD2 конденсаторы С2, С4) последовательно. Удвоенное напряжение на его выходе получается в результате сложения раздельно выпрямленных разнополярных напряжений.
Рис. 2. Параллельная схема двухполупериодного выпрямителя с удвоением напряжения (схема Латура).
Последовательный многозвенный однополупериодный выпрямитель
Последовательный многозвенный однополупериодный выпрямитель (рис.3) с умножением напряжения чаще всего применяется при малых (до 10…15 мА) токах нагрузки.
Его схема состоит из однополупериодных выпрямителей — звеньев, в следующем алгоритме — одно звено (диод и конденсатор) — просто од-нополупериодный выпрямитель, состоящий из диода и конденсатора (выпрямителя и фильтра), два звена — умножитель напряжения в два раза, три — в три раза и т.д.
Величины емкости каждого звена в большинстве случаев одинаковы и зависят от частоты питающего УН напряжения и тока потребления [9].
Рис. 3. Схема многозвенного однополупериодного умножителя напряжения.
Физические процессы увеличения напряжения в многозвенном однополупериодном (рис.3) УН удобно рассматривать при подаче на него переменного синусоидального напряжения. Работает УН следующим образом.
При положительной полуволне напряжения на нижнем выводе вторичной обмотки Т1 через диод VD1 течет ток, заряжая конденсатор С1 до амплитудного значения.
При положительной полуволне питающего напряжения на нижнем выводе вторичной обмотки Т1 к аноду VD2 прикладываются сумма напряжений на вторичной обмотке и напряжение на конденсаторе С1; в результате чего через VD2 проходит ток, потенциал правой обкладки С2 относительно общего провода увеличивается до удвоенного входного напряжения и т.д. Отсюда следует, что чем больше звеньев, тем большее постоянное напряжение (теоретически) можно получить от УН.
Для правильного понимания образования и распределения потенциалов, возникающих на радиоэлементах при работе УН, предположим, что один входной импульс (ВИ) полностью заряжает конденсатор С1 (рис.3) до напряжения +U.
Представим второй положительный импульс, возникающий на верхнем выводе Т1 и поступающий на левую по схеме рис.3 обкладку С1 так же в виде заряженного до напряжения +U конденсатора (Си).
Их совместное соединение (рис.4) примет вид последовательно соединенных конденсаторов. Потенциал на С1 относительно общего провода увеличится до +2U, VD2 откроется, и до +2U зарядится конденсатор С2.
Рис. 4. Схема умножителя напряжения.
При появлении импульса величиной +U на нижнем выводе Т1 и суммировании его аналогичным образом с напряжением +2U на конденсаторе С2, через открывшийся VD3 на C3 появится напряжение +3U и т.д.
Из приводимых рассуждений можно сделать вывод, что величина напряжения относительно «общего» провода (рис.3) только на С1 будет равна амплитудному значению входного напряжения, т.е. +U, на всех же остальных конденсаторах умножителя напряжение будет ступенчато увеличиваться с шагом +2U.
Однако для правильного выбора рабочего напряжения используемых в УН конденсаторов имеет значение не напряжение на них относительно «общего» провода, а напряжение, приложенное к их собственным выводам. Это напряжение только на С1 равно +U, а для всех остальных оно независимо от ступени умножения равно +2U.
Теперь представим окончание времени действия импульса ВИ, как замыкание конденсатора Си (рис.4) перемычкой (S1). Очевидно, что в результате замыкания потенциал на аноде VD2 понизится до величины +U, а к катоду будет приложен потенциал 2U. Диод VD2 окажется закрытым обратным напряжением 2U-U=U.
Отсюда можно сделать вывод, что к каждому диоду УН относительно собственных электродов приложено обратное напряжение, не больше амплитудного значения импульса напряжения питания. Для выходного же напряжения УН все диоды включены последовательно.
Практические схемы УН для КВ и УКВ
Радиолюбителям-коротковолновикам, занимающимся самостоятельным изготовлением радиоаппаратуры, знакома проблема изготовления хорошего силового трансформатора для выходного каскада передатчика или трансивера.
Эту проблему поможет решить схема, показанная на рис.2. Достоинством практической реализации является использование готового, не дефицитного в связи с уходом ст
А не забацать ли нам с утреца электроэффлювиальный излучатель?
Наполнить атмосферу лёгким отрицательным аэроионом —
чтоб не слабее воздуха гор, соснового леса или морского прибоя.
Что ещё надо человеку, чтобы встретить безмятежную старость?
А надо-то всего ничего — фруктовый кефир и источник напряжения на пару-тройку десятков киловольт.
Трансформатор на такие напряжения — штука нешуточная, специфическая, подвластная не каждому энтузиасту.
Значительно более простым решением будет использование умножителей напряжения, находящих место не только в радиолюбительских
поделках, но и широко применяющихся в электронных устройствах промышленного производства.
Происходит это благодаря приятным свойствам умножителей — возможности формировать высокое, до нескольких десятков и сотен тысяч вольт,
напряжение при малых габаритах, массе и простоте расчёта и изготовления.
Приведём основные типы умножителей напряжения.
Рис.1 
Рис.2
Изображённый на Рис.1 умножитель напряжения относится к последовательным несимметричным умножителям (или несимметричным умножителям
2-го рода).
Подобные устройства наиболее универсальны, напряжение на диодах и конденсаторах распределены равномерно, можно реализовать большое
число ступеней умножения.
В данной схеме все конденсаторы, за исключением С1, заряжаются до удвоенного амплитудного напряжения 2×U, к конденсатору С1 приложено
амплитудное напряжение U, таким образом, рабочее напряжение конденсаторов и диодов получается достаточно низким.
Необходимая ёмкость конденсаторов в этой схеме определяется по приближенной формуле:
С = 2,85×N×Iн / (Кп×Uвых) = 2,85×N / (Кп×Rн), Мкф , где
N—кратность умножения напряжения;
Iн — ток нагрузки, мА;
Кп — допустимый коэффициент пульсаций выходного напряжения, %;
Uвыx—выходное напряжение, В.
Ёмкость конденсатора С1 должна в 4 раза превышать расчётное значение С.
Максимально-допустимый ток через диоды должен как минимум в 2 раза превышать ток нагрузки Iн.
На Рис.2 приведена схема параллельного несимметричного умножителя (или несимметричного умножителя 1-го рода). Для этого вида умножителей требуются меньшие значения ёмкостей конденсаторов по сравнению с последовательными аналогами, однако такой их недостаток, как пропорциональный рост напряжения на конденсаторах с увеличением числа ступеней, ограничивает их применение в устройствах со значительными величинами выходных напряжений.
При одинаковых выходных токах, величины ёмкостей конденсаторов C4 и C6 в параллельном умножителе меньше, чем в последовательном кратно количеству ступеней. Так, если в последовательном ёмкость конденсатора С6 — 100 МкФ, то для трёхступенчатого параллельного умножителя потребуется ёмкость 100 / 3 = 33 МкФ.
Представленная формула расчёта ёмкостей умножителей верна для частоты напряжения сети — 50Гц. Однако, наиболее эффективно использование умножителей напряжения при их питании напряжением высокой частоты от специального преобразователя. В этом случае величины ёмкостей уменьшаются пропорционально кратности увеличения частоты преобразователя.
Приведу для наглядности калькулятор для расчёта элементов умножителей напряжения.
Здесь Rн = Uвых / Iн, либо Rн = Uвых² / Pн.
Количество ступеней умножителя нельзя увеличивать до бесконечности — с ростом числа секций их вклад в увеличение выходного напряжения быстро уменьшается. К тому же представленные несимметричные умножители напряжения являются однополупериодными и не обладают высокой нагрузочной способностью.
В связи с этим, при необходимости дальнейшего наращивания выходного напряжения и мощности, подводимой к нагрузке свыше 50 Вт — прямая
дорога у нас лежит к симметричным двухполупериодным умножителям напряжения.
Симметричная схема умножения напряжения получается, если запараллелить входы двух несимметричных схем, рассчитанных в таблице,
у одной из которых необходимо сменить полярность подключения электролитических конденсаторов и диодов.
В результате вырисовываются следующие схемы.
Рис.3 Рис.4
На Рис.3 приведена схема последовательного симметричного двухполупериодного умножителя, на Рис.4 — схема параллельного симметричного двухполупериодного умножителя напряжения.
При необходимости поиметь двуполярное питание, точку 0U следует подключить к земляной шине.
Умножитель напряжения | Электрик в доме
Автор: admin, 16 Июн 2013
Умножитель напряжения
Умножителем напряжения называют устройство преобразующее переменное напряжение или постоянное пульсирующее в более высокое постоянное напряжение. Как правило умножитель увеличивает напряжение в такое число раз, которое соответствует количеству каскадов умножения. Рассмотрим как сделать своими руками самый простой и известный умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона, который был использован для ускорителей элементарных частиц для разработки атомной бомбы.
С помощью умножителя напряжения можно отказаться от тяжёлых и габаритных повышающих трансформаторов. Преимущество этой схемы в том, что на конденсаторах развивается всего лишь удвоенное амплитудное значение входного напряжения. Соответственно конденсаторы и диоды схемы могут быть рассчитаны на это напряжение.
Работа схемы
На схеме изображён универсальный умножитель с произвольным количеством каскадов. То есть берём число каскадов для создания необходимого нам напряжения. Примерно Uвых = n*Uвх.
При отрицательной полуволне Uвх заряжается конденсатор С1 до амплитудного значения Uвх через диод D1. При положительной полуволне заряжается конденсатор С2 через диод D2, но поскольку конденсатор С1 уже заряжен, то он будет выполнять роль дополнительного источника питания и поскольку он оказывается включённым последовательно с основным источником питания, то конденсатор С2 зарядится уже до удвоенного амплитудного значения напряжения Uвх.
Таким же образом работают и последующие ступени умножителя, снимается же выходное напряжение Uвых с последовательно соединённых конденсаторов с чётными (по схеме) номерами. Соответственно результирующее напряжение Uвых будет равно сумме напряжений на чётных конденсаторах.
Расчёт умножителя напряжения
Для расчёта умножителя нужно знать ток нагрузки (Iн), требуемое выходное напряжение (Uвых) и желаемый коэффициент пульсаций (Кп).
Минимальная ёмкость конденсаторов (в мкФ) рассчитывается по упрощённой формуле:
С(n) = 2,85*n*Iн/(Кп*Uвых), где
n—кратность умножения Uвх в В;
Iн — ток нагрузки в мА;
Кп — коэффициент пульсаций выходного напряжения в процентах;
Uвыx—выходное напряжение в В.
Ёмкость первого конденсатора С1 нужно увеличить в 2-3 раза от расчётной ёмкости других конденсаторов, иначе полное напряжение на выходе схемы появится через несколько периодов входного напряжения. Если это не важно для работы нагрузки, то можно поставить конденсатор такой же ёмкости, как и остальные.
Для примера скажу, что коэффициент пульсаций считается отличным при значении 0,1% и меньше, хорошим при значении 1 — 3%. Если коэффициент не важен, то примите его равным 100.
Максимальный ток, протекающий через диоды будет равен удвоенному току нагрузки.
Также умножитель можно рассчитать более точно по следующей формуле:
Uвых = n* Uвх — (Iн*(n3 + 9*n2/4 + n/2 )/(12 *f* C) ), где
Iн — ток нагрузки в А;
n — кратность умножения;
f — частота входного напряжения в Гц;
С — емкость конденсатора в Ф.
Детали умножителя
Сложно назвать конкретные типы и номиналы деталей не зная требуемых параметров умножителя, поэтому рассмотрю детали для умножителя со средними показателями, питающегося от сети переменного тока 220В.
Конденсаторы лучше всего брать с минимальным током утечки, например серии К73. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть для Uвх=220В: С1 — не ниже 300В, С2-Сn — не ниже 600В. Ёмкость конденсаторов порядка 0,1 — 1 мкФ.
Диоды можно взять, например, КД411 или КД226Г(Д,Е). Ток нагрузки в этом случае может быть до 1А.
Будьте крайне осторожны при эксплуатации данной схемы, опасное напряжение остаётся на конденсаторах даже после отключения умножителя от источника питания.
Поделитесь с друзьями этой статьёй, нажав на кнопки социальных сетей внизу статьи.
Будет интересно почитать:
Рубрики: Электронные устройства, Электросхемы
Метки: своими руками, электроника, электросхема
УМНОЖИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
В современных электронных аппаратурах умножители напряжения нашли широкое применение. Умножитель напряжение — это устройство которое позволяет получить от переменного напряжение — высоковольтное постоянное. Умножители напряжения нашли широкие применения в самых разных аппаратах, где нужно иметь высокое напряжение. В основном умножители используют в телевизионной технике, в электрошоковых устройствах, в медицинских приборах и во многом другом. Умножитель напряжения состоит из конденсаторов и диодов, для получения напряжения свыше киловольта, нужно использовать специальные высоковольтные диоды и неполярные конденсаторы.
В современной электронике существует несколько типов применяемых умножителей напряжения это последовательные у параллельные умножители напряжения. Умножители напряжение могут повышать переменное входное напряжение в десятки раз, на выходе умножителя образуются высоковольтные импульсы постоянного тока. Умножитель низковольтного напряжения (на выходе меньше киловольта) могут состоять из конденсаторов постоянного тока. Главный недостаток умножителей напряжения — это маленькая сила тока на выходе, также если в умножитель напряжение добавить слишком много секций конденсаторов, то в таком случае последние секции не будут нормально заряжаться и напряжение на выходе может быть ниже ожидаемого.
Умножитель напряжения, или генератор Кокрофта-Уолтона был назван в честь двух изобретателей, которые в 1932 году построил первый умножитель напряжения. Генератор был сооружен для исследования в ядерной физике, за что и изобретатели в 1951 году получили нобелевскую премию. Но иногда создателя умножителя напряжения считают швейцарского физика Генриха Грейнахера. Обычно на вход напряжение подаётся с выхода высокочастотного трансформатора и повышается до нужной величины в генераторе Кокрофта-Уолтона.
Умножители напряжения также применяются в лазерной технике также для подсветки больших дисплеях. Радиолюбителями умножитель очень часто применяется в высоковольтных конструкциях, например в люстре Чижского, самодельных электрошокерах, в ионизаторах воздуха, счётчиках Гейгера. В последнее время маленькие умножители напряжение стали использовать в электронных устройствах для питания микросхем. Умножитель по сравнениями с другими видами преобразователей напряжения работает бесшумно, выделение тепла на нем не наблюдается, но мощность на выходе слишком маленькая. Пожалуй с ознакомлением умножителей напряжения достаточно, думаю принцип его работы и области применения понятны, по возникшим вопросам обращайтесь на форум — Артур Касьян (АКА).
Форум по радиолюбительской теории
Обсудить статью УМНОЖИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Множители напряжения: диоды и выпрямители
Том III — Полупроводники »Диоды и выпрямителиМы нуждаемся в твоей помощи! Эта страница требует корректуры — если вы заметили какие-либо ошибки, пожалуйста, пост на наших форумах
Множитель напряжения — это специализированная выпрямительная схема, которая выдает выход, который теоретически равен целочисленному значению на пиковом входе переменного тока, например, в 2, 3 или 4 раза на пиковом входе переменного тока. Таким образом, можно получить 200 В постоянного тока от пикового источника переменного тока с напряжением при 100 В , используя удвоитель, 400 В постоянного тока от четырехкратного.Любая нагрузка в практической цепи снизит эти напряжения.
Приложение удвоения напряжения представляет собой источник питания постоянного тока, способный использовать источник 240 В переменного тока или 120 В переменного тока. В источнике используется двухполупериодный мост, выбранный переключателем, для выработки около 300 В постоянного тока от источника 240 В переменного тока. Положение переключателя 120 В перемонтирует мост в виде удвоителя, вырабатывающего около 300 В постоянного тока от 120 В переменного тока. В обоих случаях вырабатывается 300 В постоянного тока. Это входной сигнал для импульсного регулятора, создающего более низкие напряжения для питания, скажем, персонального компьютера.
Удвоитель полуволнового напряжения на рисунке ниже (а) состоит из двух цепей: фиксатор в точке (б) и пиковый детектор (выпрямитель полуволны) на рисунке, который показан в измененном виде на рисунке ниже (с). C2 был добавлен в пиковый детектор (выпрямитель полуволны).
Удвоитель полуволнового напряжения (а) состоит из (б) фиксатора и (в) полуволнового выпрямителя.
Ссылаясь на рисунок выше (б), C2 заряжается до 5 В (4.3 В с учетом падения диода) на отрицательном полупериоде входа переменного тока. Правый конец заземлен проводкой D2. Левый конец заряжается на отрицательном пике входа переменного тока. Это работа фиксатора.
Во время положительного полупериода полуволновой выпрямитель начинает действовать на рисунке выше (с). Диод D2 не в цепи, поскольку он имеет обратное смещение. С2 теперь последовательно с источником напряжения. Обратите внимание на полярности генератора и C2, последовательное пособие. Таким образом, выпрямитель D1 видит в общей сложности 10 В на пике синусоиды, 5 В от генератора и 5 В от С2.D1 проводит сигнал v (1) (рисунок ниже), зарядка С1 до пика синусоидальной волны на 5 В пост. тока (рисунок ниже v (2)). Форма волны v (2) является выходом удвоителя, который стабилизируется при 10 В (8,6 В с диодными каплями) после нескольких циклов синусоидального входа.
* SPICE 03255.eps C1 2 0 1000р D1 1 2 диод С2 4 1 1000р D2 0 1 диод V1 4 0 SIN (0 5 1k) .модель диод d .тран 0.01м 5м .конец |
Удвоитель напряжения: v (4) вход.V (1) этап зажима. v (2) полуволновой выпрямительный каскад, который является удвоенным выходом.
Двухполупериодный удвоитель напряжения состоит из пары последовательно соединенных полуволновых выпрямителей. (Рисунок ниже) Соответствующий список соединений приведен на рисунке ниже. Нижний выпрямитель заряжает С1 на отрицательном полупериоде ввода. Верхний выпрямитель заряжает С2 на положительном полупериоде. Каждый конденсатор заряжается 5 В (4,3 В с учетом падения диода). Выходной сигнал в узле 5 представляет собой общее количество последовательных соединений C1 + C2 или 10 В (8.6 В с диодными каплями).
* SPICE 03273.eps * R1 3 0 100k * R2 5 3 100k D1 0 2 диод D2 2 5 диод C1 3 0 1000р С2 5 3 1000р V1 2 3 SIN (0 5 1k) .модель диод d .тран 0.01м 5м .конец |
Двухполупериодный удвоитель напряжения состоит из двух полуволновых выпрямителей, работающих на переменных полярностях.
Обратите внимание, что выходной v (5) рисунок ниже достигает полного значения в течение одного цикла входного v (2) экскурсии.
Двухполупериодный удвоитель напряжения: вход v (2), напряжение v (3) в средней точке, напряжение v (5) на выходе
На рисунке ниже показан вывод двухполупериодного двухполупериодного выпрямителя противоположной полярности (а). Отрицательный выпрямитель пары перерисован для ясности (б). Оба объединены в (с), разделяющих ту же самую почву. В точке (d) отрицательный выпрямитель подключается, чтобы разделить один источник напряжения с положительным выпрямителем. Это дает ± 5 В (4.3 В с диодным падением) источник питания; однако между двумя выходами можно измерить 10 В. Контрольная точка заземления перемещается, так что +10 В доступно относительно земли.
Двухполупериодный удвоитель: (а) пара удвоителей, (б) перерисовка, (в) разделение земли, (г) использование одного и того же источника напряжения. (е) переместить точку заземления.
Триплер напряжения (рисунок ниже) построен из комбинации сдвоенного и полуволнового выпрямителя (C3, D3).Половолновой выпрямитель вырабатывает 5 В (4,3 В) в узле 3. Удвоитель обеспечивает еще 10 В (8,4 В) между узлами 2 и 3. В общей сложности 15 В (12,9 В) на выходном узле 2 относительно земля. Список соединений представлен на рисунке ниже.
Триплер напряжения, состоящий из удвоителя, сложенного поверх одноступенчатого выпрямителя.
Обратите внимание, что V (3) на рисунке ниже поднимается до 5 В (4,3 В) в первом отрицательном полупериоде. Вход v (4) смещен вверх на 5 В (4.3 В) из-за 5 В от полуволнового выпрямителя. И еще 5 В на v (1) благодаря зажиму (C2, D2). D1 заряжает C1 (форма волны v (2)) до пикового значения v (1).
* SPICE 03283.eps C3 3 0 1000p D3 0 4 диод C1 2 3 1000р D1 1 2 диод С2 4 1 1000р D2 3 1 диод V1 4 3 SIN (0 5 1k) .модель диод d .тран 0.01м 5м .конец |
Триплер напряжения: v (3) полуволновой выпрямитель, v (4) вход + 5 В, v (1) ограничитель, v (2) конечный выход.
Четырехпроводник напряжения представляет собой сложенную комбинацию из двух удвоителей, показанных на рисунке ниже. Каждый удвоитель обеспечивает 10 В (8,6 В) для общего ряда в узле 2 относительно земли 20 В (17,2 В). Список соединений представлен на рисунке ниже.
Четырехпроводник напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных удвоителей, с выходом в узле 2.
Формы сигналов четверки представлены на рисунке ниже. Доступны два выхода постоянного тока: v (3), выход удвоителя и v (2) выход четверки.Некоторые из промежуточных напряжений на зажимах показывают, что входная синусоида (не показана), которая качается на 5 В, последовательно зажимается на более высоких уровнях: на v (5), v (4) и v (1). Строго говоря, v (4) не является выходом ограничителя. Это просто источник переменного напряжения последовательно с v (3) удвоенным выходом. Тем не менее, v (1) является фиксированной версией v (4)
* SPICE 03441.eps * SPICE 03286.eps С22 4 5 1000р C11 3 0 1000р D11 0 5 диод D22 5 3 диод C1 2 3 1000р D1 1 2 диод С2 4 1 1000р D2 3 1 диод V1 4 3 SIN (0 5 1k) ,модельный диод d .тран 0.01м 5м .конец |
Quadrupler Voltage: напряжение постоянного тока доступно для v (3) и v (2). Промежуточные сигналы: Зажимы: v (5), v (4), v (1).
Некоторые примечания о множителях напряжения в порядке в этой точке. Параметры схемы, используемые в примерах (V = 5 В, 1 кГц, C = 1000 пФ), не дают большого тока, микроампер. Кроме того, нагрузочные резисторы были опущены. Нагрузка снижает напряжение от показанных. Если цепи должны управляться источником кГц при низком напряжении, как в примерах, конденсаторы обычно равны 0.От 1 до 1,0 мкФ, чтобы на выходе были доступны миллиамперы тока. Если умножители работают с частотой 50/60 Гц, конденсаторы составляют от нескольких сотен до нескольких тысяч микрофарад для обеспечения выходного тока в сотни миллиампер. При работе от сетевого напряжения обратите внимание на полярность и номинальное напряжение конденсаторов.
Наконец, любой источник питания с прямым питанием (без трансформатора) опасен для экспериментатора и испытательного оборудования, работающего от сети. Коммерческие поставки с прямым приводом безопасны, потому что опасная схема находится в корпусе для защиты пользователя.Когда макетирование этих цепей с электролитическими конденсаторами любого напряжения, конденсаторы взорвутся, если полярность обратная. Такие цепи должны включаться за защитным экраном.
Множитель напряжения каскадных полуволновых удвоителей произвольной длины известен как умножитель Кокрофта-Уолтона , как показано на рисунке ниже. Этот множитель используется, когда требуется высокое напряжение при низком токе. Преимущество по сравнению с обычным источником питания заключается в том, что дорогой высоковольтный трансформатор не требуется — по крайней мере, не так высоко, как выход.
Кокрофт-Уолтон x8 умножитель напряжения; вывод на V (8).
Пара диодов и конденсаторов слева от узлов 1 и 2 на рисунке выше составляют полуволновой удвоитель. Вращая диоды на 45 o против часовой стрелки, а нижний конденсатор на 90 o выглядит так Рисунок предшествующий (а). Четыре из удвоенных участков каскадируются вправо для теоретического коэффициента умножения х8. Узел 1 имеет форму волны ограничителя (не показана), синусоида смещена вверх на 1x (5 В).Другие нечетные узлы представляют собой синусоиды, зажатые последовательно с более высокими напряжениями. Узел 2, выход первого удвоителя, представляет собой 2-кратное постоянное напряжение v (2) на рисунке ниже. Последовательные четные узлы заряжаются до последовательно более высоких напряжений: v (4), v (6), v (8)
D1 7 8 диод C1 8 6 1000р D2 6 7 диод С2 5 7 1000р D3 5 6 диод С3 4 6 1000р D4 4 5 диод С4 3 5 1000р D5 3 4 диод C5 2 4 1000p D6 2 3 диод D7 1 2 диод С6 1 3 1000р C7 2 0 1000p С8 99 1 1000р D8 0 1 диод V1 99 0 SIN (0 5 1k) ,модельный диод d Тран 0,01м 50м .конец |
Кокрофт-Уолтон (x8). Выход v (8).
Без диодных капель каждый удвоитель дает 2 Vin или 10 В, учитывая, что две диодные капли (10-1,4) = 8,6 В реалистичны. В общей сложности 4 удвоителя ожидают 4 · 8,6 = 34,4 В из 40 В. Консультация Рисунок выше, v (2) примерно прав, однако, v (8) составляет <30 В вместо ожидаемых 34,4 В. Бэйн Множитель Кокрофта-Уолтона заключается в том, что каждый дополнительный этап добавляет меньше, чем предыдущий этап.Таким образом, существует практическое ограничение на количество этапов. Это ограничение можно преодолеть путем модификации базовой схемы. [ABR] Также обратите внимание на временную шкалу 40 мс по сравнению с 5 мс для предыдущих цепей. Потребовалось 40 мсек, чтобы напряжения выросли до значения клеммы для этой цепи. Список соединений на рисунке выше имеет команду «.tran 0,010m 50m» для увеличения времени моделирования до 50 мсек; Тем не менее, только 40 мс строится.
Умножитель Кокрофта-Уолтона служит более эффективным источником высокого напряжения для фотоумножителей, требующих до 2000 В.[ABR] Кроме того, трубка имеет множество динодов , клеммы, требующие подключения к узлам с более низким напряжением «четные». Последовательный ряд ответвителей умножителя заменяет тепловыделяющий резистивный делитель напряжения предыдущих конструкций.
Умножитель Кокрофта-Уолтона, работающий от сети переменного тока, обеспечивает высокое напряжение для «ионных генераторов» для нейтрализации электростатического заряда и для очистителей воздуха.
- ОБЗОР:
- Множитель напряжения создает кратное постоянное (2,3,4 и т. Д.) Пикового входного напряжения переменного тока.
- Самый основной множитель — полуволновой удвоитель.
- Двухполупериодный дубль является превосходной схемой в качестве дублера.
- Триплер — это полуволновой удвоитель и обычная ступень выпрямителя (пиковый детектор).
- Четырехместный представляет собой пару полуволновых удвоителей
- Длинная цепочка полуволновых удвоителей известна как множитель Кокрофта-Уолтона.
Напряжение определение множителя
Множитель напряжения представляет собой электронную схему, которая обеспечивает выходное напряжение чья амплитуда (пиковое значение) составляет два, три или более раз больше, чем амплитуда (пиковое значение) входа напряжение.
или
Множитель напряжения представляет собой электронную схему, которая преобразует низкое напряжение переменного тока в высокое напряжение постоянного тока.
или
умножитель напряжения представляет собой преобразователь переменного тока в постоянный, состоящий из диодов и конденсаторы которые производят выход постоянного тока высокого напряжения от низкого напряжение переменного тока на входе.
Что множитель напряжения?
Напряжение множитель источники питания использовались много лет. Уолтон и Cockroft построил источник питания 800 кВ для ускорителя ионов в 1932. С этого времени использовался множитель напряжения прежде всего, когда требуются высокие напряжения и низкие токи. Использование схем умножителя напряжения уменьшает размер трансформатор высокого напряжения и, в некоторых случаях, делает его можно устранить трансформатор.
последние технологические разработки позволили разработать множитель напряжения, который эффективно преобразует низкое напряжение переменного тока в высокое напряжение постоянного тока, сопоставимое с более обычная схема трансформатор-выпрямитель-фильтр.
множитель напряжения состоит из конденсаторов и диодов, которые связаны в разных конфигурациях.напряжение множитель имеет разные этапы. Каждый этап состоит из один диод и один конденсатор. Эти устройства диодов а конденсаторы позволяют производить выпрямленные и отфильтрованные выходное напряжение, амплитуда (пиковое значение) которого больше, чем входное напряжение переменного тока.
Типы умножители напряжения
Напряжение мультипликаторы делятся на четыре типа:
- Полуволна удвоитель напряжения
- Полноволновой удвоитель напряжения
- Напряжение Триплер
- Напряжение четырехместный
Полуволна удвоитель напряжения
As его название предполагает, что удвоитель полуволнового напряжения является напряжением схема умножителя с амплитудой выходного напряжения в два раза это амплитуда входного напряжения.Полуволновое напряжение удвоитель выводит напряжение на выход во время либо положительный или отрицательный полупериод. Напряжение полуволны схема двойника состоит из двух диодов, двух конденсаторов и Источник переменного напряжения.
Во время положительного полупериод:
Принципиальная электрическая схема полуволнового удвоителя напряжения приведена в ниже рисунок.В течение положительного полупериода, диод D 1 вперед предвзятым. Так что это позволяет электрический тока через это. Этот ток будет течь к конденсатор C 1 и заряжает его до пикового значения входного напряжения, т.е. V м .
Однако, ток не течет к конденсатору C 2 , потому что диод Д 2 обратный предвзятым.Так диод Д 2 блокирует электрический ток, протекающий к конденсатору C 2 . Поэтому во время положительного полупериода конденсатор С 1 заряжен, тогда как конденсатор C 2 не заряжен.
Во время отрицательного полупериод:
Во время отрицательный полупериод, диод D 1 обратный предвзятым.Так что диод D 1 не допустит электрический тока через это. Поэтому во время отрицательной половины цикл, конденсатор C 1 не будет заряжаться. Тем не менее, заряд (V м ) хранится в конденсаторе C 1 разряжается (освобождается).
вкл
с другой стороны, диод D 2 смещен вперед
во время отрицательного полупериода.Итак, диод Д 2 пропускает электрический ток через него. Этот ток будет течь
к конденсатору C 2 и заряжает его. Конденсатор
C 2 заряжает до значения 2 В м , потому что
входное напряжение V м а
конденсатор C 1 напряжение V м добавляется к
конденсатор С 2 . Следовательно, во время отрицательной половины
цикл, конденсатор C 2 заряжается от обоих входов
напряжение питания V м и конденсатор C 1 напряжение V м .Следовательно, конденсатор С 2 заряжается до 2В м .
Если нагрузка подключена к цепи на выходной стороне, Заряд (2В м ) хранится в конденсаторе С 2 разряжается и поступает на выход.
Во время следующий положительный полупериод, диод D 1 вперед смещение и диод D 2 смещен в обратном направлении.Так что конденсатор C 1 заряжается до V м , тогда как Конденсатор C 2 не будет заряжаться. Однако Заряд (2В м ) хранится в конденсаторе С 2 будет разряжаться и течет к выходной нагрузке. Таким образом Половолновое напряжение удваивает напряжение привода 2В м до к выходная нагрузка.
конденсатор C 2 заряжается снова в следующем полупериоде.
Напряжение (2В м ), полученное на выходной стороне, составляет вдвое больше входного напряжения (V м ).
конденсаторы C 1 и C 2 в полуволновом удвоителе заряды в чередующихся полупериодах.
Выходной сигнал полуволны удвоителя напряжения практически похож на половину волновой выпрямитель с фильтром.Единственная разница заключается в Амплитуда выходного напряжения полуволнового удвоителя напряжения составляет в два раза больше амплитуды входного напряжения, но в полуволн выпрямитель с фильтром, амплитуда выходного напряжения одинакова в качестве амплитуды входного напряжения.
полуволна Удвоитель напряжения подает напряжение на выходную нагрузку в один цикл (положительный или отрицательный полупериод).В нашем В этом случае полуволновой удвоитель напряжения подает напряжение на выходная нагрузка в течение положительных полупериодов. Следовательно, выходной сигнал регулирования полуволнового напряжения удвоитель беден.
Преимущества удвоитель полуволнового напряжения
Высокий напряжения производятся от источника низкого входного напряжения без использования дорогие высоковольтные трансформаторы.
Недостатки удвоитель полуволнового напряжения
Большой рябь (нежелательные колебания) присутствуют на выходе сигнал.
полная волна удвоитель напряжения
двухполупериодный Удвоитель напряжения состоит из двух диодов, двух конденсаторов и источник входного переменного напряжения.
Во время положительного полупериод:
Во время положительный полупериод входного сигнала переменного тока, диод D 1 вперед смещен. Так что диод D 1 позволяет электрический ток через него. Этот ток будет течь к конденсатор C 1 и заряжает его до пикового значения входное напряжение I.э V м .
вкл с другой стороны, диод D 2 имеет обратное смещение во время положительный полупериод. Таким образом, диод D 2 не имеет пропустить электрический ток через него. Следовательно, конденсатор C 2 разряжена.
Во время отрицательного полупериод:
Во время отрицательный полупериод входного переменного сигнала, диод D 2 вперед смещен.Так что диод D 2 позволяет электрический ток через него. Этот ток будет течь к конденсатор C 2 и заряжает его до пикового значения входное напряжение V м .
вкл с другой стороны, диод D 1 имеет обратное смещение во время отрицательный полупериод. Таким образом, диод D 1 не имеет пропустить электрический ток через него.
Таким образом, конденсатор C 1 и конденсатор C 2 заряжаются во время замены полупериод.
выходное напряжение берется через две серии, подключенные конденсаторы C 1 и C 2 .
Если
нагрузка не подключена, выходное напряжение равно сумме
конденсатора С 1 напряжения и конденсатора С 2 напряжение I.е. C 1 + C 2 = V м +
V м = 2 В м . Когда нагрузка подключена к
на выходных клеммах выходное напряжение V o будет
быть несколько меньше, чем 2 В м .
Схема называется двухполупериодным удвоителем напряжения, потому что один из выходные конденсаторы заряжаются в течение каждой половины цикл входного напряжения.
Триплер напряжения можно получить, добавив еще один диодно-конденсаторная ступень к удвоителю полуволнового напряжения цепи.
Во время первого положительный полупериод:
Во время первый положительный полупериод входного сигнала переменного тока, диод D 1 имеет прямое смещение, тогда как диоды D 2 и D 3 с обратным смещением.Следовательно, диод D 1 пропускает электрический ток через него. Этот ток будет течь к конденсатору C 1 и заряжает его до пика значение входного напряжения, т.е. V м .
Во время отрицательного полупериод:
Во время отрицательный полупериод, диод D 2 вперед смещены, тогда как диоды D 1 и D 3 обратный уклон.Следовательно, диод D 2 позволяет электрический ток через него. Этот ток будет течь к конденсатор C 2 и заряжает его. Конденсатор С 2 заряжается до двойного пикового напряжения на входе сигнал (2В м ). Это потому, что заряд (V м ) хранится в конденсаторе C 1 разряжается во время отрицательный полупериод.
Следовательно, конденсатор C 1 напряжение (В м ) и Входное напряжение (В м ) добавляется к конденсатору С 2 I.e Напряжение на конденсаторе + входное напряжение = V м + V м = 2 В м . В результате конденсатор С 2 заряды до 2В м .
Во время второго положительный полупериод:
Во время второй положительный полупериод, диод D 3 смещение вперед, тогда как диоды D 1 и D 2 смещены в обратном направлении.Диод D 1 имеет обратное смещение потому что напряжение на X является отрицательным из-за заряженного напряжения V м , через C 1 и диод D 2 имеет обратное смещение из-за его ориентации. В результате напряжение (2В м, ) через конденсатор C 2 разряжается. Этот заряд будет течь к конденсатору C 3 и заряжает его то же напряжение 2В м .
конденсаторы C 1 и C 3 соединены последовательно и выходной напряжение берется на двух последовательно соединенных конденсаторах С 1 и С 3 . Напряжение через конденсатор C 1 В м и конденсатор C 3 это 2В м . Таким образом, общее выходное напряжение равно сумма конденсаторов С 1 и напряжения С 3 напряжение I.е. C 1 + C 3 = V м + 2 В м = 3 В м .
Следовательно, Суммарное выходное напряжение, полученное в тройнике напряжения, составляет 3 В м что в три раза больше приложенного входного напряжения.
четырехкратное напряжение можно получить, добавив еще один диодно-конденсаторный каскад в цепи расцепителя напряжения.
Во время первого положительный полупериод:
Во время первый положительный полупериод входного сигнала переменного тока, диод D 1 имеет прямое смещение, тогда как диоды D 2 , D 3 и D4 смещены в обратном направлении. Следовательно, диод D 1 пропускает электрический ток через него. Этот ток будет течь к конденсатору C 1 и заряжает его до пика Значение входного напряжения I.е. V м .
Во время первого отрицательный полупериод:
Во время первый отрицательный полупериод, диод D 2 прямое смещение и диоды D 1 , D 3 и D 4 с обратным смещением. Следовательно, диод D 2 пропускает электрический ток через него. Этот ток будет течь к конденсатору C 2 и заряжает его.Конденсатор C 2 заряжается до двойного пикового напряжения входной сигнал (2В м ). Это потому, что заряд (V м ) хранится в конденсаторе C 1 разряжается во время отрицательный полупериод.
Следовательно, конденсатор C 1 напряжение (В м ) и Входное напряжение (В м ) добавляется к конденсатору С 2 Я.e Напряжение на конденсаторе + входное напряжение = V м + V м = 2 В м . В результате конденсатор С 2 заряды до 2В м .
Во время второго положительный полупериод:
Во время второй положительный полупериод, диод D 3 прямое смещение и диоды D 1 , D 2 и D 4 с обратным смещением.Диод D 1 является обратное смещение, потому что напряжение на X является отрицательным из-за заряженное напряжение V м , через C 1 и, диоды D 2 и D 4 являются обратное смещение из-за их ориентации. В следствии, напряжение (2В м ) на конденсаторе С 2 разряжается. Этот заряд будет поступать на конденсатор C 3 и заряжает его до того же напряжения 2В м .
Во время второго отрицательный полупериод:
Во время второй отрицательный полупериод, диоды D 2 и D 4 смещены вперед, тогда как диоды D 1 и D 3 смещены в обратном направлении. В итоге заряд (2В м ) хранится в конденсаторе C 3 разряжен. это заряд будет поступать на конденсатор C 4 и заряжает это к тому же напряжению (2В м ).
конденсаторы C 2 и C 4 соединены последовательно и выходной напряжение берется на двух последовательно соединенных конденсаторах С 2 и С 4 . Напряжение через конденсатор C 2 — 2 В м и конденсатор C 4 это 2В м . Таким образом, общее выходное напряжение равно сумма конденсаторов C 2 и напряжения конденсаторов C 4 напряжение I.е. C 2 + C 4 = 2 В м + 2 В м = 4 В м .
Следовательно, Суммарное выходное напряжение, полученное в четырехкратном напряжении, составляет 4 В м что в четыре раза больше приложенного входного напряжения.
приложений умножителей напряжения
Напряжение мультипликаторы используются в:
- катод Ray Tubes (CRTs)
- Путешествие волновые трубки
- Лазер системы
- рентген системы
- ЖК подсветка
- HV мощность поставляет
- Мощность поставляет
- Осциллографы
- Частица ускорители
- Ионные насосы
- Копия машины
Умножители напряжения — это схемы, в которых мы получаем очень высокое напряжение постоянного тока от источника низкого напряжения переменного тока, схема умножителя напряжения генерирует напряжение, кратное пиковому входное напряжение переменного тока, как если бы пиковое напряжение переменного напряжения составляло 5 вольт, мы получим 15 вольт постоянного тока на выходе, в случае схемы расцепителя напряжения. Мультиметр считывает только среднеквадратическое (среднеквадратичное) значение переменного напряжения, нам нужно умножить среднеквадратичное значение на 1.414 (корень 2), чтобы получить пиковое значение.
Обычно трансформаторы предназначены для повышения напряжения, но иногда трансформаторы неосуществимы из-за их размера и стоимости. Схемы умножителя напряжения могут быть построены с использованием нескольких диодов и конденсаторов, поэтому они дешевы и очень эффективны по сравнению с трансформаторами. Схемы умножителя напряжения очень похожи на схемы выпрямителя, которые используются для преобразования переменного тока в постоянный, но схемы умножителя напряжения не только преобразуют переменный ток в постоянный, но также могут генерировать очень высокое напряжение постоянного тока.
Эти схемы очень полезны, когда необходимо генерировать высокое постоянное напряжение при низком переменном напряжении и слабом токе, как в микроволновых печах, ЭЛТ-мониторах (ЭЛТ) в телевизорах и компьютерах. ЭЛТ-монитор требует высокого напряжения постоянного тока с низким током.
Двухполупериодный удвоитель напряжения
Как видно из названия, входное напряжение удваивается через эту цепь. Операция Удвоитель волнового напряжения очень прост:
Во время положительного полупериода синусоидальной волны переменного тока диод D1 смещается вперед, а D2 смещается назад, поэтому конденсатор C1 заряжается через D1 до пикового значения синусоиды (Vpeak).И во время отрицательного полупериода синусоидальной волны D2 смещен вперед, а D1 — смещен, поэтому конденсатор C2 получает заряд через D2, чтобы Vpeak.
Теперь оба конденсатора заряжены до Vpeak, поэтому мы получаем 2 Vpeak (Vpeak + Vpeak), через C1 и C2, без подключенной нагрузки. Он назван в честь выпрямителя полной волны.
Полуволновая цепь удвоителя напряжения
Ранее мы также создали схему удвоения напряжения с таймером 555 в нестабильном режиме и источником постоянного тока.На этот раз мы используем 220 В переменного тока и трансформатор 9-0-9 для понижения 220 В переменного тока, чтобы продемонстрировать множитель напряжения на макете .
В течение первого положительного полупериода синусоидальной волны (AC), диод D1 смещается вперед, а конденсатор C1 заряжается через D1. Конденсатор C1 заряжается до пикового напряжения переменного тока, то есть Vpeak.
Во время отрицательного полупериода синусоиды, диод D2 проводит, а D1 смещается в обратном направлении.D1 блокирует разрядку конденсатора C1. Теперь конденсатор C2 заряжается вместе с напряжением конденсатора C1 (Vpeak) и отрицательным пиком переменного напряжения, которое также является Vpeak. Таким образом, конденсатор С2 заряжается до 2В пикового напряжения. Следовательно, напряжение на конденсаторе C2 в два раза больше Vpeak переменного тока.
В следующем положительном цикле конденсатор C2 разряжается в нагрузку, если нагрузка подключена, и перезаряжается в следующем цикле. Итак, мы видим, что он заряжается в одном цикле и разряжается в следующем цикле, поэтому частота пульсации равна частоте входного сигнала i.е. 50 Гц (сеть переменного тока).
Схема расцепителя напряжения
Чтобы построить цепь с тройным напряжением, нам просто нужно добавить еще 1 диод и конденсатор к вышеупомянутой схеме с удвоенным напряжением, как показано ниже.
Как мы видели в схеме удвоителя напряжения, в первом положительном полупериоде конденсатор C1 заряжается до Vpeak, а конденсатор C2 заряжается до 2V в пике отрицательного полупериода.
Теперь во время второго положительного полупериода диоды D1 и D3 проводят, а D2 получают обратное смещение. Таким образом, конденсатор C2 заряжает конденсатор C3 до того же напряжения, что и сам, что составляет 2 Vpeak.
Теперь конденсаторы C1 и C3 подключены последовательно, и напряжение на C1 равно Vpeak, а напряжение на C3 равно 2 Vpeak, поэтому напряжение на последовательном соединении C1 и C3 равно Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, и мы получаем в три раза больше напряжения Вход Vpeak вольт.
Напряжение Четырехконтурный
Так как мы построили цепь триплера напряжения, добавив один диод и конденсатор в схему удвоителя полуволнового напряжения, опять же, нам просто нужно добавить еще один диод и конденсатор в цепь триплера напряжения, чтобы построить схему четырехкратного напряжения (в 4 раза больше, чем вход напряжение).
Мы видели в цепи напряжения Триплера, что конденсатор C1 заряжался до Vpeak в первом положительном полупериоде, C2 заряжался до 2Vpeak в отрицательном полупериоде и C3 также заряжался до 2Vpeak во втором положительном полупериоде.
Теперь во время второго отрицательного полупериода диод D2 и D4 проводит, и конденсатор C4 заряжается до пика 2 В, через конденсатор C3, который также имеет значение 2 В пика. И мы получаем четыре раза Vpeak (4Vpeak) через конденсаторы C2 и C4, так как оба конденсатора имеют значение 2 Vpeak.
В схемах умножителя напряжения практически напряжение не совсем кратно пиковому напряжению, результирующее напряжение меньше кратных из-за некоторого падения напряжения на диодах, поэтому результирующее напряжение будет:
Vout = множитель * Vpeak — падение напряжения на диодах
Недостатком этого вида схем умножения является высокая частота пульсаций, и очень трудно сгладить выходной сигнал, хотя использование большого количества конденсаторов может помочь уменьшить пульсации.И преимущество схемы в том, что мы можем генерировать очень высокое напряжение от низковольтного источника питания.
Мы можем генерировать намного более высокое напряжение и можем получать в 5, 6, 7 и более раз напряжение пикового переменного напряжения, добавляя больше диодов и конденсаторов. Мы также можем генерировать высокое отрицательное напряжение, просто изменив полярность диодов и конденсаторов в этой цепи. Теоретически мы можем умножить напряжение бесконечно, но практически это невозможно из-за емкости конденсаторов, слабого тока, сильных пульсаций и многих других факторов.
Видео:
Примечания:
- Напряжение не будет кратно мгновенно, но оно будет медленно увеличиваться, и через некоторое время оно будет установлено в три раза от входного напряжения.
- Номинальное напряжение конденсаторов должно быть как минимум вдвое больше входного напряжения.
- Выходное напряжение не совсем кратно пиковому входному напряжению, оно будет меньше входного напряжения.
Ce Диодный Напряжение Множитель 9кВ
Диодный умножитель напряженияce 9кВ
Высоковольтный диод большой силы тока
HV-FOB
серии YZPST-HVbig
Высокая температура продукта
1.0007 Характеристика продукта
1.0007 Характеристики продукта
—
Характеристики:
— Характеристики продукта 40 ℃ -150 ℃
2. Низкое прямое падение напряжения и небольшая утечка тока
3. Защита от лавинного пробоя
4.Время обратного восстановления (Trr): 40-150 нс
5. Превосходные свойства против ударных перенапряжений высокого напряжения
6. Осевые подводящие провода, которые свариваются
7. Эпоксидный пакет с антикоррозийными свойствами на поверхности
Применение
Микроволновый выпрямитель большой мощности;
Промышленные микроволновые источники питания;
HF рентгеновский источник;
Лазерный блок питания;
Цепи умножения напряжения
Выпрямление источников питания для других электронных устройств
Технические характеристики
Модель | Повторяющееся пиковое обратное напряжение | 0000000000000000000000R000000400070004000700040004000RR00070000000000000000R0007000000R000000 Средний прямой выпрямленный токMaximumForwardSurge Current I FSM A | Максимальное пиковое прямое напряжение VFM В, | Максимальный постоянный ток обратного тока I 974 R 9757 мкА | Максимальное обратное восстановление Tme трр нс | |||
Ta = 25 ℃ | Ta = 100 ℃ | |||||||
YZPST-HV | 600 | 40 | 15.0 | 5,0 | 50 | — | ||
600S12 | 12 | 600 | 40 | 18,0 | 5,0 | 50 | — | |
YZPST-HV | FOB | 9 | 500 | 40 | 90145,0 | 50 | 40 | |
YZPST-HV | 104 | 12 | 350 | 30 | 15,0 | 5.0 | 50 | — |
106 | 12 | 450 | 30 | 90105,0 | 50 | — | ||
Тип | B (мин) | Φ1 | Φ2 | |
600S10,600S12, YZPST-HV FOB | 22 | 20 | 1.2 | |
104,106 |
Упаковка и доставка
Сертификаты
Наши услуги
,
0 comments on “Диодный умножитель напряжения: Умножитель напряжения ⋆ diodov.net”
2019 © Все права защищены. Карта сайта