Като цяло, конвенционален захранване системата осигурява 230V AC захранване, което се използва за множество електрически и електронни товари. Но няколко товара или електронно оборудване като електронно-лъчеви тръби, рентгенови системи, йонни помпи, електростатична система, лазерни системи, тръба с пътуваща вълна и т.н. изискват захранване с висока номинална мощност за тяхната работа. По този начин наличното напрежение трябва да се умножи с помощта на умножителите на напрежението. Умножителят на напрежение е електрическа верига, състояща се от диоди и кондензатори, които могат да се използват за умножаване или увеличаване на напрежението и преобразуване на променлив ток в постоянен ток чрез умножаване на напрежението и изправяне на ток. Има различни видове умножители на напрежение като удвоител на напрежение, напрежение по-тройно и напрежение четирикратно. На първо място ще обсъдим схемата на удвоителя на напрежението и работещия удвоител на напрежение.
Двойно напрежение
Електронна схема за умножител на напрежение, която удвоява напрежението чрез използване на принципа на зареждане и разреждане на кондензаторите, се нарича удвоител на напрежение. Състои се от основни електронни компоненти като кондензатори и диоди.
Схема за удвояване на напрежение
Простата верига за удвояване на напрежение се състои от два кондензатора и два диода, свързани както е показано на фигурата. Схемата за удвояване на напрежението може да бъде прост токоизправител, който приема входно променливо напрежение и генерира изходно постояннотоково напрежение, което е приблизително два пъти по-голямо от входното променливо напрежение. Въпреки че има удвоители на напрежение от постоянен към постоянен ток, но при тези типове вериги за удвояване на напрежение за управление на превключването е необходима задвижваща верига. Съществуват различни видове вериги за удвояване на напрежение, като обикновен удвоител на напрежение, както е показано по-горе, удвояване на напрежение 555 часа , токоизправители за удвояване на напрежение като верига на Вилард, верига на Грейнахер, мостова верига, превключени кондензаторни вериги, зарядна помпа на Диксън, кръстосано свързани куплунга.
Удвоител на напрежение с помощта на 555 таймер
Този удвоител на напрежение, използващ 555 таймера, е прост умножител на постояннотоково напрежение, който използва кондензатори, диоди и IC 555 таймер в нестабилен режим. Следователно, той произвежда квадратна вълна приблизително с честота 2KHz с помощта на R1, R2 и C1, както е показано на фигурата. Преобразуваните напред диоди D2 и C3 са свързани така, че за усилване на сигналите. Диодът D1 предотвратява пълното разреждане на кондензатора C3.
Схема за удвояване на напрежение с помощта на 555 таймер
По този начин тези основни компоненти като кондензатори C3, C4, диоди D1 и D2 се използват за увеличаване на входната мощност. Тъй като компонентите са избрани с подходящи номинални стойности, веригата приема входното захранващо напрежение, вариращо от 3V до 12V. Ако входното захранващо напрежение надвишава този диапазон, тогава IC 555 може да се повреди трайно. Диодите, използвани в тази схема, са 1N4007, ако използваме други диоди като 1N4148, тогава изходното напрежение намалява поради различни напрежения на пробив.
Практически проект за удвояване на напрежение
Повишаването на 6V DC до 10V DC с помощта на 555 таймери е практичен проект за удвояване на напрежение, който се състои от различни блокове като блок за захранване за подаване на входно захранващо напрежение към веригата, 555 таймера, който е свързан в нестабилен режим за разработване на квадрат с постоянен ток вълна, множител, блок за измерване на изходното напрежение.
Схема за удвояване на напрежение, използваща блок-схема на таймера 555 от Edgefxkits.com
Квадратното вълново напрежение, разработено от 555 таймер IC, свързан нестабилен режим се използва като вход за умножител на напрежение или удвояващ блок. По този начин веригата за удвояване на напрежението умножава входното напрежение за генериране на изходно напрежение, което е приблизително равно на удвоеното входно напрежение. Тук, в този случай, изходното напрежение е приблизително 10V DC.
Схема за удвояване на напрежение с помощта на 555 Timer Project Kit от Edgefxkits.com
Изходното напрежение на таймера 555 е направено да преминава през удвоителя на напрежението за производство на двойно изходно напрежение. Но за да поддържаме добро регулиране и за да избегнем падането на изходното напрежение под очакваното ниво, трябва да ограничим натоварването до по-малко от 5 mA. По този начин, чрез елиминиране на силните токови натоварвания, можем да избегнем лошото регулиране на напрежението.
Чрез добавяне на повече на брой умножителни каскади, можем да получим изходно напрежение, което е равно на три до десет пъти по-голямо от входното напрежение.
Схема за удвояване на напрежение за DC напрежение с високо напрежение с диод и кондензатори
Този проект за удвояване на напрежение е предназначен за генериране на високо изходно напрежение около 2kV DC чрез предоставяне на входно захранване от 230V AC. Обикновено, повишаващи трансформатори се използват за засилване на нивата на напрежение. Но тези конвенционални повишаващи трансформатори увеличават изходното напрежение и намаляват тока. Следователно умножителите на напрежение се използват за засилване на напрежението, където се изискват високи напрежения и ниски токове, и тези умножители на напрежение преобразуват AC в DC.
Високоволтови постояннотокови, използващи комплект за проектиране на схема за умножител на напрежение от Edgefxkits.com
Електрическите и електронни уреди като CRT, тръби за телевизионни картини и промишлени приложения изискват генериране на високо напрежение с постоянен ток около 10kV, използвайки тази концепция. Но тук в този проект се генерират само 2kV чрез ограничаване на коефициента на умножение до 8 от съображения за безопасност.
Високоволтови постояннотокови, като се използва блокова схема на умножителя на напрежението от Edgefxkits.com
Блоковата схема на генерирането на постояннотоково напрежение с високо напрежение с помощта на диоди и кондензатори е показана на фигурата, която се състои от основни блокове като серийна лампа, захранване, стълбищна мрежа от диоди и кондензатори, верига на удвоител на напрежение, каскадна верига, потенциален делител.
Този проект работи на принципа на веригата за удвояване на напрежението, на всеки етап умножителят на напрежение продължава да удвоява напрежението. Следователно, от 8-те етапа умножителят на напрежение генерира изходно напрежение около 2kV DC. Но измерването на това високо напрежение с постоянен ток с помощта на стандартен множител не е възможно. Следователно за измерване се използва потенциален делител на 10: 1. По този начин, ако изходното отчитане е 200V, тогава действителното изходно напрежение е 2kV. Но отново мултиметърът се състои от нисък входен импеданс, който отчита изходното напрежение приблизително 7 пъти захранващото променливо напрежение.
За повече техническа информация относно удвоителя на напрежението и иновативен проекти за електроника , можете да се чувствате свободни да се обърнете към нас, като публикувате вашите запитвания в раздела за коментари по-долу.
