напрежение множители
напрежение множител токоизправител е специална схема генерира изходен напрежение, което е теоретично равно на връх AC напрежение умножена с цяло число пъти; например, AC входно напрежение, умножена по 2, 3 или 4 пъти. Така, че е възможно да се получи 200 Vpost 100 Vp. използване на удвояването или 400 Vpost на quadrupler. Всеки товар в реално верига намалява напрежението.
Използването на удвоител на напрежение - това може да се използва Vperemen източник 240 или 120 Vperemen на DC захранване. Източникът използва ключ за избор мостов изправител пълен вълна за получаване на приблизително 300 от източника 240 Vpost Vperemen. Превключвателят на позиция 120 да се свърже удвоител на диод мост издаване около 300 Vpost 120 Vperemen. И в двата случая, източникът 300 извежда Vpost. Тази схема може да се използва в импулсни захранвания с вериги с по-ниско напрежение, например персонален компютър.
Половината вълна напрежение множител на фигурата по-долу (а) се състои от две вериги: нивото на държача на диаграмата (б) и детектор (полувълнов коригирането) от предишната глава, което е показано в модифицирана форма на фигура (в). По детектор е добавен (половин вълна токоизправител) С2 кондензатор.
По отношение на горната фигура (б), С2 кондензатор се зарежда в 5 V (4,3 V с спад на напрежението в диод) по време на отрицателно половин цикъл на въвеждане на AC напрежение. Дясната му изход е свързан към земята чрез провеждане на диод D2. Лявата му изход заредена отрицателно връх на входа AC напрежение. Това е заключването на ниво на работни места.
През положителната половин цикъл започва половин вълна токоизправител на горната фигура (в). Диод D2 се отстранява от веригата, тъй като тя е обратната предубедени. Кондензатор С2 сега е свързан в серия с източник на напрежение. Имайте предвид, че полярността на генератора и В2 в една и съща посока и да се добави. По този начин, D1 вижда крайния токоизправител 10 на върха на синусоида генератор 5 и 5 от кондензатор С2.
D1 провежда сигнал о (1) (показано по-долу), зареждане на кондензатор С1 до пик на синусоида компенсира Vpost 5 (фигура долу V (2)). сигнал V на (2) представлява сигнал на изхода на удвояването, която се стабилизира на 10 V (8,6 V с спадане на напрежението на диоди) след няколко цикъла на въвеждане синусоидален сигнал.
удвоител на напрежение с пълна вълна се състои от двойка полувълнов изправители свързани в серия (фигурата по-долу). Съответният списък от съединения е показано по-долу. Долна токоизправител зарежда С1 време отрицателен половин цикъл на входния сигнал. Горна токоизправител зарежда C2 по време на положителен половин цикъл. Всеки кондензатор се зарежда в 5 V (4,3 V с спад на напрежението в диод). На изхода на точка 5 серия свързани кондензатори С1 + С2 осигури цялостно напрежение от 10 V (8,6 V с спадане на напрежението на диоди).
Имайте предвид, че изходния сигнал V (5) на фигурата по-долу до крайната си стойност през един период от входния сигнал V на (2).
Фигурата по-долу показва конструкцията на пълен вълна удвояването половин вълна токоизправител на двойката противоположни полярности (а). отрицателно токоизправител двойка е преначертани (б) за яснота. И двете са комбинирани в токоизправителя (в), като се използва една и съща точка на общ проводник. В (г) отрицателен токоизправител свърже отново за използване с положителен източник на напрежение токоизправител. Това дава източник на захранване ± 5 V (4,3 V с спадане на напрежението на диоди); въпреки че между изходите могат да бъдат измерени 10V земи точка се премества така, че +10 V са били на обща жица.
Напрежение tripler (показано по-долу) е изработена от съединение удвояването половин вълна токоизправител и (С3, D3). Половината вълна токоизправител генерира 5 V (4.3 V) в точка 3. удвояването осигурява 10 V (8.6 V) между точките 2 и 3. В резултат на това се получи 10 (12.9 V) към изходния пункт по отношение на земята 2.
Списъкът от съединения е показано по-долу.
Имайте предвид, че V (3) на фигурата по-долу се повишава до 5 V (4.3 V) за първи отрицателен половин цикъл. входния сигнал V (4) се премества до 5 V (4.3 V), в резултат на 5 V в половин вълна токоизправител. И 5 V V (1) се добавя към нивото на резето (С2, D2). D1 зарежда С1 (графика V (2)) преди пикова стойност V (1).
напрежение quadrupler е комбинация от две doublers и е показано по-долу. Всяка удвояването осигурява 10 V (8.6 V) за получаване на серия връзка с в точка 2, напрежението 20 V (17,2 V) спрямо общото проводник.
Списъкът от съединения е показано по-долу.
напрежение quadrupler е показано на схемата по-долу. Има два DC изходното напрежение: V (3), удвояването изход, и V (2), добив quadrupler. Някои от междинните напрежения показват, че въвеждане синусова вълна (не е показана) с амплитуда от 5 V е фиксиран към последователно по-високи нива: V (5), о (4) и V (1). Строго погледнато, V (4) не е резе изход ниво. Това е просто източник на променливо напрежение, свързан в серия с V (3), удвояването изход. Въпреки това, о (1) е фиксирана версия на V (4).
На този етап трябва да се направят няколко забележки по отношение на коефициента на напрежението. Параметрите, използвани в примерите на схеми (V = 5V 1kHz, С = 1,000 PF), не осигуряват висок ток, но само микроампера. Също така, не се зареди резистори са показани. Напрежението на натоварване намалява, както е показано по-горе. Ако веригата се контролира с ниска източник на напрежение с честота в килохерца, в примерите кондензатори са обикновено от 0.1 до 1.0 microfarads, да бъде на разположение на изхода на милиампера. Ако се приложи напрежение до множители 50/60 Hz, кондензатор варира от няколко стотин до няколко хиляди microfarads, да предостави изходния ток на стотици милиампера. Ако работите с напрежение от електрическата мрежа, а след това обърнете внимание на поляритета и напрежение рейтингите на кондензаторите.
И накрая, всеки източник на захранване е свързан директно (без трансформатор), е опасно за оборудването експериментатор и тест. Промишлени източници, работещи директно в мрежата безопасно като опасна схема са в организма за защита на потребителя. В тези схеми прототипи електролитни кондензатори с различни напрежения, ако полярността на кондензатор обърната, кондензаторът експлодира. Подобни схеми защитен екран трябва да бъдат затворени.
напрежение множител на каскадно полувълнов изправители на произволна дължина е известен като Cockcroft-Walton множител и е показано по-долу. Това се използва множител при високо напрежение при малък ток. Нейното предимство пред обикновеното захранване е, че тя не изисква скъп трансформатор напрежение.
Напрежение множител Cockcroft-Walton 8, изходът на точка V (8)
Чифт диоди и кондензатори в ляво от възлите 1 и 2 на фигурата по-горе представлява половин вълна удвояването. Ротационни диоди 45 ° обратно на часовниковата стрелка и долната кондензатор при 90 ° ги правят подобен на първия модел (а). Четири секции включени каскадни doublers за теоретична множител 8. сглобка 1 има капаче сигнал ниво форма (не е показан) е изместен нагоре по синусоида 1x (5В). Останалите нечетните възли - синусоида фиксирани върху последователно високи напрежения.
Блок 2, изход на първия удвоител, е два пъти по постоянно напрежение, о (2) по-долу. Следващи нечетни възли се зареждат последователно високи напрежения: V (4), V (6), о (8).
Без да се отчита спадане на напрежението в целия диоди, всеки удвояването дава 2Vin или 10; Всъщност, това спадане на напрежението в двата диоди (10 - 1.4) = 8.6 V. В общо 4 удвояването очаквано произвеждат 4 х 8,6 = 34,4 V от 40 V Ако погледнем фигура горе, V (2) съответства на очакванията; обаче, о (8) <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.
В горния списък от съединения добавя команда ".tran 0.010m 50м", за повишаване на симулацията 50 MS; Въпреки, че графиката показва само 40 милисекунди.
Cockroft-Walton множител, работещи на AC, осигурява високо напрежение за "йонни генератори", за да неутрализират електростатичен заряд и пречистватели на въздуха на.
За да обобщим
- Напрежение мултипликатори дават постоянно напрежение, равно умножена (2, 3, 4 и т.н.), пиковата стойност на AC входно напрежение.
- Най-основният множител - удвояването на половин вълна.
- удвояването на пълно работно вълна - това е най-добрият удвояването верига.
- Tripler е полувълнов етап удвояването токоизправител и конвенционален (детектор).
- Четворна - чифт половин вълна doublers.
- Дългият верига на полувълнов doublers известни като Cockcroft-Walton множител.
Запазете или споделете