Spændingsmultiplikator

Hvad hvis du oplader kondensatorerne parallelt eller en ad gangen, og derefter forbinder dem i serie og bruger det resulterende batteri som en kilde til højere spænding? Men dette er en velkendt måde at øge spændingen på, kaldet multiplikation.

Ved hjælp af en spændingsmultiplikator kan en højere spænding opnås fra en lavspændingskilde uden behov for en step-up transformer til dette formål. I nogle applikationer fungerer transformatoren slet ikke, og nogle gange er det meget mere praktisk at bruge en multiplikator til at øge spændingen.

For eksempel i tv'er fremstillet i USSR kan en spænding på 9 kV opnås fra en lineær transformer og derefter allerede øges til 27 kV ved hjælp af en multiplikator UN9 / 27-1.3 (mærkningen betyder, at 9 kV leveres til indgangen, 27 kV ved en strøm på 1,3 mA opnås ved udgangen).

Forestil dig, hvis du skulle få sådan en spænding til et CRT-tv med kun én transformer? Hvor mange vindinger skal der vikles i dens sekundære vikling, og hvor tyk bliver tråden? Dette ville resultere i spild af materialer.Som et resultat viser det sig, at for at opnå høje spændinger, hvis den krævede effekt ikke er høj, er en multiplikator ret egnet.

Et spændingsmultiplikatorkredsløb, uanset om det er lavspænding eller højspænding, indeholder kun to typer komponenter: dioder og kondensatorer.

Diodernes funktion er at lede ladestrømmen ind i de respektive kondensatorer, og derefter lede afladningsstrømmen fra de respektive kondensatorer i den rigtige retning, så målet (at få en øget spænding) nås.

Selvfølgelig tilføres en vekselstrøm eller bølgespænding til multiplikatoren, og ofte tages denne kildespænding fra transformeren. Og ved udgangen af ​​multiplikatoren, takket være dioderne, vil spændingen nu være konstant.

Lad os se på, hvordan multiplikatoren fungerer, ved at bruge en fordobler som eksempel. Når strømmen helt i begyndelsen bevæger sig ned fra kilden, oplades den nærliggende øvre kondensator C1 først og mest intensivt gennem den nærliggende nedre diode D1, mens den anden kondensator ifølge skemaet ikke modtager en ladning, fordi den er blokeret af dioden.

Også, da vi har en AC-kilde her, rejser strømmen op fra kilden, men her undervejs er der opladet kondensator C1, som nu viser sig at være forbundet i serie med kilden og gennem dioden D2, modtager kondensatoren C2 en ladning ved en højere spænding, således er spændingen på den højere end kildens amplitude (minus tabene i diode, i ledningerne, i dielektrikumet og andre.).).

Derudover bevæger strømmen sig igen nedad fra kilden - kondensator C1 genoplades.Og hvis der ikke er nogen belastning, vil spændingen over kondensatoren C2 efter nogle få perioder blive holdt på ca. 2 amplitudespænding af kilden. Ligeledes kan du tilføje flere sektioner for at få højere spændinger.

Men når antallet af trin i multiplikatoren stiger, bliver udgangsspændingen først højere og højere, men falder derefter hurtigt. I praksis bruges mere end 3 trin sjældent i multiplikatorer. Når alt kommer til alt, hvis du sætter for mange trin, vil tabene stige, og spændingen i fjerne sektioner vil være mindre end ønsket, for ikke at nævne vægten og dimensionerne af et sådant produkt.

Spændingsfordobling bruges i øvrigt traditionelt i mikrobølgeovne. MOT (frekvens 50 Hz), men tredobling, i multipler som UN, anvendes på en højfrekvent spænding målt i titusinder af kilohertz.

I dag, på mange tekniske områder, hvor højspænding med lav strøm er påkrævet: i laser- og røntgenteknologi, i display-baggrundsbelysningssystemer, i magnetronstrømkredsløb, i luftionisatorer, partikelacceleratorer, i kopieringsteknologi, er multiplikatorer slået godt rod.