Cos'è un moltiplicatore di tensione?

Verdure 

Quando si risolvono dhe problemi në progettazione dei circuiti, ci sono momenti in cui è domosdoshmërisht evitare l'uso di trasformatori per aumentare la tensione di uscita.

La ragione di ciò molto spesso è l'pamundësi për përfshirjen e konvertimit të nxitjes nei dispositivi a causa del loro peso e dimensioni.

Në një situatë të përgjithshme, zgjidhja është përdorur në një qark të tillë. Moltiplicatore di tensione - përkufizim Il dispositivo, emërtim moltiplicatore di elettricità, è un circuito che consente di convertire la corrente alternata o la tensione pulsante in tensione continua, ma di valore superiore.

L'aumento del valore del parametro all'uscita del dispositivo dhe direttamente proporzionale al numero di stadi del circuito.

Il moltiplicatore di tensione più basilare esistente è stato inventato dagli scienziati Cockroft e Walton.

I moderni condensatori sviluppati dall'industria elettronica sono caratterizzati da dimensioni ridotte e capacità relativamente grande. Ciò ha permesso di ricostruire molti circuiti e di introdurre il prodotto diversi dispositivi

.

Për capire vijnë funziona il circuito dhe meglio guardare al funzionamento del cosiddetto dispositivo universale.

• Qui il numero di stadi non è specificato con precisione e l'elettricità in uscita è determinata dalla formula: n*Uin = Uout, dove:
• n è il numero di stadi circuitali presenti;

Uin è la tensione fornita all'ingresso del dispositivo.

Nel momento iniziale, quando la prima semionda positiva arriva al circuito, il diodo dello stadio di ingresso la trasmette al suo condensatore.

Quest'ultimo viene addebitato in all'ampiezza dell'elettricità in entrata.

Alla seconda semionda negative, il primo diodo è chiuso e il semiconduttore del secondo stadio lo invia al suo condensatore, anch'esso carico.

Inoltre, la tensione del primo condensatore, collegato in serie al secondo, si somma a quella dell'ultimo dhe l'uscita della cascata prodhojnë il doppio dell'elettricità.

La stessa cosa accade in ogni fase successiva: questo è il principio del moltiplicatore di tensione.

Nel moltiplicatore, il punto comune (che è è collegato al filo comune) sarà quello in cui l'uscita della fonte di alimentazione è collegata all'uscita del condensatore, combinato in un gruppo con altri condensatori collegati in serie.

Alla fine di essi, l'elettricità in uscita viene prelevata su elementi pari - con un koefficiente pari, su condensatori dispari, rispettivamente, con un coefficiente dispari.

Condensatori di pompaggio në un moltiplicatore

Në një liri tjetër me kusht, nuk do të dispozitivo del multiplicatore në tensionin e kostos është një proces i përkohshëm për të stabilizuar ose parametrat e përdorur për të korrigjuar një quello dichiarato.

Il modo più semplice per vederlo è raddoppiare l’elettricità.

Quando il condensatore C1 viene caricato al suo valore completo attraverso il semiconduttore D1, nella semionda successiva, insieme alla fonte di elettricità, carica contemporaneamente il secondo condensatore.

• C1 nuk ha il tempo di cedere completamente la sua carica a C2, quindi all'inizio non c'è una doppia differenza di potenziale in uscita.
• Alla terza semionda, il primo condensatore viene ricaricato e quindi applica potenziale a C2.
• Ma la tensione sul secondo condensatore è già nella direzione opposta al primo.
• Pertanto, il condensatore di uscita non è completamente ricaricato.

Ad ogni nuovo ciclo, l'elettricità nell'elemento C1 tenderà alla tensione di ingresso e la tensione in C2 tenderà a raddoppiare il suo valore. Ejani calcolare dhe moltiplicatore tensione, piuttosto che aspettare che sia trascorso un certo numero di periodi.

Quando il funzionamento del carico non dipende dalla velocità di aumento dell'elettricità rispetto alla potenza nominale, la capacità del condensatore può essere considerata identica ai valori calcolati.

• È meglio per il carico se il fattore di ondulazione del moltiplicatore di tensione sui diodi non supera lo 0.1%.
• Soddisfacente è anche la presenza di pulsazioni fino al 3%.

Tutti i diodi del circuito sono selezionati në modo tale da poter sopportare facilmente una corrente pari al doppio del suo valore nel carico.

Formula për llogaritjen e dispositivo con grande precisione è simile alla seguente: n*Uin - (In*(n3 + 9*n2/4 + n/2)/(12 *f* C))=Uout, pëllumb:

• f è la frequenza della tensione all'ingresso del dispositivo (Hz);

• C - capacità del condensator (F).
• Vantaggi e svantaggi Parlando dei vantaggi di un moltiplicatore di tensione, si può notare quanto segue: La capacità di ottenere quantità significative di elettricità in uscita: maggiore è il numero di anelli della catena, maggiore è il fattore di moltiplicazione.

Dizajni i thjeshtë: tutto è assemblato utilizzando kolegamenti standard ed elementi radio affidabili che raramente si guastano.

Indicatori di peso e dimensioni: assenza di elementi ingombranti, eja

trasformatore di potenza , ridurre le dimensioni ed il peso del circuito. Il più grande svantaggio di qualsiasi circuito moltiplicatore è che non può produrre una grande corrente di uscita per alimentare il carico.

Përfundim Scelta di un multiplicatore di tensione per un dispositivo specifico.è importante sapere che i circuiti simmetrici hanno

Utilizzando un moltiplicatore di tensione è possibile ottenere una tensione più elevata da una sorgente a bassa tensione senza dover ricorrere a questo scopo a un transformatore elevatore.

Në alcune applicazioni un trasformatore non funziona affatto e talvolta è molto più easye utilizare un moltiplicatore per aumentare la tensione.

Ad esempio, nei televisori prodotti in URSS, una tensione di 9 kV potrebbe essere ottenuta da un trasformatore di linea, e poi aumentata a 27 kV utilizzando il moltiplicatore UN9/27-1.3 (la marcatura indicanogonio UN9/27-1.3 All'uscita si ottengono 27 kV me një korrent me 1.3 mA).

Imagjinoni se si doveste ottenere tale tensione per un televisore CRT utilizzando solo un trasformatore?

Quante spire dovrebbero essere avvolte nell'avvolgimento secondario e quanto spesso sarebbe il filo?

Ciò comporterebbe uno spreco di materiali.

Di conseguenza, si scopre che per ottenere tensioni elevate, se la potenza richiesta non è elevata, un moltiplicatore è abbastanza adatto.

Un circuito moltiplicatore di tensione, sia a bassa che ad alta tensione, contiene solo due tipi di componenti: diodi e condensatori.

Quindi la corrente si sposta nuovamente dalla sorgente verso il basso: il condensatore C1 viene ricaricato. E se non c'è carico, dopo un paio di periodi la tensione sul condensatore C2 verrà mantenuta a un livello di circa 2 tensioni della sorgente di ampiezza..

Allo stesso modo, aggiungendo più sezioni, puoi ottenere di più

tension alta Tuttavia, all'aumentare del numero di stadi del moltiplicatore, la tensione di uscita inizialmente diventa semper più grande, per poi diminuire rapidamente. Në praktikë, raramente vengon utilizate più di 3 fasi nei moltiplicatori.

Dopotutto, se installi troppi stadi, le perdite aumenteranno e la tensione nelle sezioni distanti sarà inferiore a quella desiderata, per non parlare degli indicatori di peso e dimensioni di un tale prodotto.

Një propozim, dentro për një mikronë

Tradizionalisht do të përdoret për të rritur tensionin (frekuencë 50 Hz), ma la triplicazione, nei moltiplicator di tipo UN, viene applicata alla tensione ad alta frequenza, misurata in decine di kilohertz.

Il moltiplicatore di tensione a semionda nella figura seguente (a) è costituito da due circuiti: la pinza di livello në figurë (b) e il rilevatore di picco (raddrizzatore a semionda) del capitolo precedente, mostrato in forma modificata në figura (C) .

Un condensatore C2 è stato aggiunto al rilevatore di picco (raddrizzatore a semionda).

Facendo riferimento alla figura (b) sopra, il condensatore C2 si carica a 5 V (4,3 V duke përfshirë la caduta di tensione del diodo) durante il semiciclo negative della tensione di ingresso CA.

Il suo terminale destro è collegato al filo comune tramite il diodo conduttore D2.

Questo è il compito della pinza di livello. Durante il semiciclo positivo, il raddrizzatore a semionda nella figura sopra (c) inizia a funzionare.

Si noti che il segnale di uscita v(5) nella figura seguente raggiunge il suo valore finale entro un ciclo del segnale di ingresso v(2).

La figura seguente mostra la costruzione di un duplicatore a onda intera da una coppia di raddrizzatori a semionda di polarità opposte (a).

La coppia di raddrizzatori negativi viene ridisegnata per chiarezza (b). Entrambi i raddrizzatori sono combinati në (c) utilizzando lo stesso punto comune.

Në (d), il raddrizzatore negative viene ricollegato per condividere un'unica sorgente di tensione con il raddrizzatore positivo.

sebbene sia possibile misurare 10 V tra le uscite. Il punto di terra viene spostato in modo che siano disponibili +10 V rispetto alla terra.

Triplikator në tension(figura sotto) è costituito dal collegamento di un duplicatore e di un raddrizzatore a semionda (C3, D3).

Në (d), il raddrizzatore negative viene ricollegato per condividere un'unica sorgente di tensione con il raddrizzatore positivo.

I diagrami di tensione nel quadrificatore sono mostrati nella figura seguente.

Kjo është e disponueshme për shkak të tensionit të kostos: v(3), un'uscita duplicatrice, e v(2), un'uscita quadrupla. Alcune delle tensioni intermedie mostrano che l'onda sinusoidale di ingresso (non mostrata) con un'ampiezza di 5 V è limitata a livelli successivamente più alti: v(5), v(4) e v(1). A rigor di fundi, v(4) non è l'uscita del morsetto di livello.

Questa è semplicemente una sorgente di tensione CA collegata in serie con v(3), l'uscita del duplicatore.

Tuttavia, v(1) është një version i fissa në v(4). A questo punto è necessario fare alcune precisazioni riguardanti i moltiplicatori di tensione. ed è mostrato nella figura seguente.

Il suo vantaggio rispetto ad un alimentatore convenzionale è che non è necessario un costoso trasformatore di tensione.

Moltiplicatore di tensione Cockcroft-Walton per 8, uscita a v(8) D1 7 8 diodo C1 8 6 1000p D2 6 7 diodo C2 5 7 1000p D3 5 6 diodo C3 4 6 1000p diodo C1 8 4 4 C5 2 4 1000p D6 2 3 diodë D7 1 2 diodë C6 1 3 1000p C7 2 0 1000p C8 99 1 1000p D8 0 1 diodë V1 99 0 SIN(0 5 1k diodë) 0dm .model .

La coppia di diodi e condensatori a sinistra dei nodi 1 e 2 nella figura sopra costituisce un duplicatore di semionda.< 30 В, вместо ожидаемых 34,4 В. Недостаток умножителя Кокрофта-Уолтона заключается в том, что каждая дополнительная ступень добавляет меньше предыдущей. Таким образом, существует практическое ограничение в добавлении ступеней. Это ограничение можно преодолеть модификацией базовой схемы. Также обратите внимание на шкалу времени длиной 40 мс по сравнению с 5 мс для предыдущих схем. Чтобы напряжения достигли предельных значений в этой схеме, требуется 40 мс.

Ruotando i diodi di 45° in senso antiorario e il condensatore inferiore di 90° li fa apparire come nella prima imagine (a).

Quattro sezioni duplicatrici sono colegate in cascata per produrre un fattore di moltiplicazione teorico di 8. Il nodo 1 ha una forma d'onda a morsetto (jo mostrata), l'onda sinusoidale spostata verso l'alto di 1x (5 V). I restanti nodi con numero dispari sono sinusoidi, bloccati sequenzialmente a tensioni più elevate. Il nodo 2, l'uscita del primo duplicatore, è pari al doppio della tensione CC, v(2) nella figura seguente.

I successivi nodi pari vengono caricati con tensioni sequenzialmente più ngre: v(4), v(6), v(8).

Ignorando le cadute di tensione dei diodi, ciascun duplicatore fornisce 2 V në ingresso o 10 V;

• I moltiplicatori di tensione producono una tensione CC pari a 2, 3, 4, etj. volte il valore di picco della tensione di ingresso CA.
• Il moltiplicatore più elementare è il duplicatore di semionda.
• Do të kopjojë një lidhje të përbashkët ose një qark të ri të dyfishtë.
• Il triplicatore è un duplicatore di semionda e uno stadio raddrizzatore convenzionale (rivelatore di picco).
• Një katërfish è una coppia di duplicatori a semionda.
• Una lunga catena di duplicatori di semionda dhe nuk vjen në formë të Cockcroft-Walton.

Dublikatori i tensionit utilizzato per ottenere una tensione maggiore da una tensione alternata inferiore DC.

Il circuito duplicatore di tensione è abbastanza semplice e, di regola, è composto da soli quattro componenti: due raddrizzatori e due.

Përshkrim i funksioneve të kopjuara në tension

Në kërkimin e dyfishtë të tensionit, C1 viene caricato tramite il diodo VD1 () ogni mezzo ciclo Positivo.

Tensioni sul condensatore C1 dhe approssimativamente uguale alla tensione alternative digresso moltplicata per un fattore 1,414 (ampiezza U / U Eficace) ose rreth 311 volt për të gjitha 'ingresso viene applicata una tensione alternative di 220 V.

Kapaciteti C2 vjen me një rrymë elektrike në diodo VD2 me gjysmë cikli negativ një 311 volt.

Poiché entrambi i condensatori sono collegati in serie, në uscita otteniamo una tensione costante di 622 volt. Questo circuito funzionerà con qualsiasi tensione di ingresso CA, data la corretta selezione diodi e condensatori.

Affinché il circuito funzioni correttamente, është e nevojshme. 200 Ohm è progettato per limitare dhe picchi di corrente quando si utilizano condensatori di grandi dimensioni., in particolare negli alimentatori, in alcuni casi si rende necessario avere una tensione raddrizzata di valore superiore a quella presente ai terminali dell'avvolgimento secondario del trasformatore o in una presa da 220 V, ad esempio dopo dopo aver tensionuar aver a20 un condensatore di filtro con un carico molto leggero, è possibile ottenere il valore di ampiezza massima della tensione alternata 311 V. Di conseguenza, il condensatore verrà caricato al valore specificato.

Tuttavia, utilizzando un moltiplicatore di tensione è possibile aumentarlo fino a 1000 V o più.

Shtypni qarkun e tensionit që do të zbatohet në versione të ndryshme, dhe parimi i funksionimit në tutti dhe seguente. Durante diversi semicicli di corrente alternata, diversi condensatori vengono caricati alternativamente e la tensione totale ai loro capi supera il valore di ampiezza sull'avvolgimento. Pertanto, aumentando il numero di condensatori e, come si vedrà in seguito, il numero di diodi, si ottiene una tensione parecchie volte superiore alla tensione fornita.

Ora diamo un'occhiata

esempi specifici

e soluzioni qarkore.

Konsideroni un'altra opzione.

Qui viene utilizzato un approccio leggermente diverso per moltiplicare la tensione.

Quando il potenziale del punto è superiore al potenziale del punto 1, sotto l'influenza della corrente circolante, il condensatore C1 viene caricato e il circuito viene chiuso tramite VD2.

Dopo aver cambiato la direzione della corrente, l'avvolgimento secondario W2 e il condensatoree sugjeroj C1 possono essere imaginati come due fonti di alimentazione collegate in serie con valori di ampiezza uguali, quindi il condensatoreo piecio cdo Due volte più grande che sui terminali dell'avvolgimento secondario.

Mentre il condensatore C2 si carica, C1, al contrario, si scaricherà.

Poi tutto accadrà di nuovo. Moltiplicatore di tensione multiplo Unë procesi nel circuito di triplicazione della tensione avvengono nella seguente sequenza: innanzitutto dhe condensatori C1 e C3 vengono caricati attraverso la resistenza R e i korrispondenti diodi VD1 e VD3.

Nel semiciclo successivo, C2 viene caricato tramite VD2 per raddoppiare la tensione (C1 + avvolgimento) dhe triplicare il valore ottenuto sulla resistenza di carico.

Di maggiore interesse è il seguente moltiplicatore di tensione.

Për analogia con i circuiti konsideruar si possono realizzare circuiti con fattore di moltiplicazione più elevato.

Ma va ricordato che con un aumento del numero di moltiplicazioni, a causa del maggiore contenuto di diodi e condensatori nel circuito, aumenta la resistenza interna del raddrizzatore, che porta ad un'ulteriore caduta di tensione.

I circuiti moltiplicatori di tensione vengono utilizzati per alimentare piccoli carichi, ad es.