Множитељи напона - Класификација и објашњење блок-даиграма

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Шта су мултипликатори напона?

Множилац напона односи се на електрични круг који се састоји од диода и кондензатора који множи или повећава напон и такође претвара наизменичну у једносмерну струју, множење напона и исправљање струје врши се помоћу мултипликатор напона . Исправљање струје са наизменичне на једносмерну струју постиже се диодом, а повећање напона постиже убрзањем честица покретањем високог потенцијала произведеног кондензаторима.

Множитељ напона

Множитељ напона



Комбинација диоде и кондензатора чини основно коло мултипликатора напона Улаз наизменичне струје даје се кругу из извора напајања, где исправљање струје и убрзање честица кондензатором даје повећани напон једносмерног излаза. Излазни напон може бити вишеструко већи од улазног напона, тако да круг оптерећења мора имати високу импедансу.


У овом кругу удвостручивача напона, прва диода исправља сигнал и његов излаз је еквивалентан вршном напону из трансформатора исправљеног као полуталасни исправљач. Знак наизменичне струје помоћу кондензатора додатно постиже другу диоду, а у перспективи једносмерне струје коју даје кондензатор, ово чини да излаз из друге диоде седи на врху прве. Дуж ових линија, излаз из кола двоструко је вршни напон трансформатора, мање диода пада.



Доступне су варијанте кола и идеја које пружају умножак напона практично било које променљиве. Применом истог правила седења једног исправљача на врху алтернатора и коришћењем капацитивне спојнице оснажује се врста степенишног система за напредовање.

Класификација мултипликатора напона:

Класификација мултипликатора напона заснива се на односу улазног напона и излазног напона, а називи су такође дати као

  • Удвостручивачи напона
  • Триплер напона
  • Напон четвероструки

Удвостручавање напона:

Коло удвостручивача напона састоји се од две диоде и два кондензатора, при чему свака комбинација кола диода-кондензатор дели позитивне и негативне промене, а повезивање два кондензатора доводи до двоструког излазног напона за дати улазни напон.


Двоструки напон

Двоструки напон

Слично томе, свако повећање комбинације диода-кондензатор умножава улазни напон где напон Триплер даје Воут = 3 Вин, а напон четвероструки даје Воут = 4 Вин.

Прорачун излазног напона

За мултипликатор напона важан је прорачун излазног напона с обзиром на регулацију напона и процентуално валовитост.

Воут = (скрт 2 к Вин к Н)

Где

Воут = излазни напон Н фазног мултипликатора напона

Н = не. степена (то је број кондензатора подељен са 2).

Примене излазног напона

  • Катодне цеви
  • Рентгенски систем, ласери
  • Јонске пумпе
  • Електростатички систем
  • Цев путујућег таласа

Пример

Размотрите сценарио где је потребан излазни напон од 2,5 Кв са улазом од 230 в, у том случају је потребан вишестепени мултипликатор напона у којем Д1-Д8 даје диоде и 16 кондензатора од 100 уФ / 400в треба повезати да би се постигло Излаз од 2,5 Кв.

Користећи формулу

Воут = скрт 2 к 230 к 16/2

= скрт 2 к 230 к 8

= 2,5 Кв (приближно)

У горњој једначини 16/2 указује да нема кондензатора / 2 даје број степени.

2 Практични примери

1. Радни пример кола напонског мултипликатора за производњу високонапонског једносмерног напона од АЦ сигнала.

Блок дијаграм који приказује склоп множитеља напона

Блок дијаграм који приказује склоп множитеља напона

Систем се састоји од осмостепене јединице за умножавање напона. Кондензатори се користе за складиштење наелектрисања, док се диоде користе за исправљање. Како се наизменични сигнал примењује, добијамо напон на сваком кондензатору, који се приближно удвостручује са сваким степеном. Тако мерењем напона на 1стстепен удвостручивача напона и последњи степен, добијамо тражени Висок напон . Будући да је излаз врло висок напон, није га могуће измерити помоћу једноставног мултиметра. Из тог разлога се користи коло делитеља напона. Раздјелник напона састоји се од 10 отпорника спојених у серију. Излаз се узима преко последња два отпорника. Добијени излаз се тако множи са 10 да би се добио стварни излаз.

2. Марксов генератор

Развојем ССД електронике, ССД уређаји постају све погоднији за примену са импулсном снагом. Могли су да импулсним системима напајања омогуће компактност, поузданост, велику брзину понављања и дуг век трајања. Пораст импулсних генератора електричне енергије који користе ССД уређаје елиминише ограничења конвенционалних компоненти и обећава да ће се технологија пулсне енергије широко користити у комерцијалним апликацијама. Међутим, ССД комутациони уређаји као што су МОСФЕТ или Биполарни транзистор са изолованим капијама (ИГБТ) који су сада доступни оцењују се на само неколико килограма.

Већина импулсних система напајања захтијева много веће напонске напоне. Марков модулатор је јединствено коло намењено умножавању напона, као што је приказано доле. Традиционално је користио варнице као прекидаче, а отпорнике као изолаторе. Стога је имао недостатке ниске стопе понављања, кратког века трајања и неефикасности. У овом раду се предлаже Марков генератор који користи полутрајне уређаје да комбинује предности и полупроводничких прекидача снаге и Маркових кола. Дизајниран је за имплантацију извора плазме (ПСИИ) [1] и за следеће захтеве: 555 Тајмер ради

Савремени Марков генератор који користи МОСФЕТ

За очитавање напона и временског периода погледајте сортирање ЦРО екрана.

  • Из горе наведене демо јединице ниског напона налазимо улаз од 15 волти, 50% радни циклус у тачки А прелази (–Ве) такође у односу на масу. Стога се високонапонски транзистор мора користити за високи напон. ТОКОМ ОВОГ ПУТА СВИ КАПЕНДАТОРИ Ц1, Ц2, Ц4, Ц5 СЕ НАПУЊУЈУ како се види на Ц до 12 волти сваки.
  • Затим се кроз одговарајући циклус пребацивања Ц1, Ц2, Ц4, Ц5 серијски повежите преко МОСФЕТ-ова.
  • Тако добијамо (-Ве) импулсни напон од 12 + 12 + 12 + 12 = 48 волти у тачки Д

Примена Маркових генератора - високонапонски једносмерни по Марковом принципу генератора

Као што знамо по принципу Марк генератора, кондензатори су постављени паралелно да би се пунили, а затим повезани у серије да би развили високи напон.

Систем се састоји од 555 тајмера који ради у стабилном режиму који обезбеђује излазни импулс са 50% радног циклуса. Систем се састоји од укупно 4 фазе умножавања, при чему се свака етапа састоји од кондензатора, 2 диоде и МОСФЕТ-а као прекидача. Диоде се користе за пуњење кондензатора. Висок пулс из Оперисано је 555 сати диоде и такође оптоизолатори који заузврат пружају окидачке импулсе сваком МОСФЕТ-у. Тако су кондензатори повезани паралелно док се пуне до напона напајања. Низак логички импулс из тајмера доводи до тога да су МОСФЕТ прекидачи у искљученом стању и кондензатори су тако повезани у серију. Кондензатори почињу да се празне и напон на сваком кондензатору се додаје, производећи напон који је 4 пута већи од улазног једносмерног напона.