Умножители на напрежение - Обяснение на класификацията и блоковата дайграма

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Какво представляват умножителите на напрежение?

Умножителят на напрежение се отнася до електрическа верига, състояща се от диоди и кондензатори, която умножава или увеличава напрежението и също така преобразува AC в DC, умножаването на напрежението и коригирането на тока се извършва с помощта на умножител на напрежение . Ректификацията на тока от AC към DC се постига чрез диод, а увеличаването на напрежението се постига чрез ускоряване на частиците чрез задвижване на висок потенциал, произведен от кондензатори.

Множител на напрежение

Множител на напрежение



Комбинация от диод и кондензатор прави основна схема за умножител на напрежение Входът за променлив ток се подава към веригата от източник на захранване, където коригирането на тока и ускорението на частиците от кондензатора дава повишено напрежение DC изход. Изходното напрежение може да бъде в пъти по-високо от входното напрежение, така че веригата на натоварване трябва да притежава висок импеданс.


В тази верига за удвояване на напрежение първият диод коригира сигнала и изходът му е еквивалентен на пиковото напрежение от трансформатора, изправено като полувълнов токоизправител. Знак AC чрез кондензатора допълнително постига втория диод и в перспективата на постояннотока, предоставен от кондензатора, това прави изхода от втория диод да седи върху първия. По тези линии изходът от веригата е удвоен пиковото напрежение на трансформатора, по-малко диодът пада.



Разнообразните схеми и идеи са достъпни, за да осигурят капацитет на мултипликатор на напрежение на почти всяка променлива. Прилагането на същото правило за поставяне на един токоизправител върху алтернатива и използване на капацитивен съединител дава възможност на тип стъпаловидна система за напредък.

Класификация на множителя на напрежението:

Класификацията на множителя на напрежението се основава на съотношението на входното напрежение към изходното напрежение, съответно имената също са дадени като

  • Удвоители на напрежението
  • Тройник за напрежение
  • Четирикратно напрежение

Удвояване на напрежението:

Удвояващата верига на напрежението се състои от два диода и два кондензатора, където всяка комбинация от верига диод-кондензатор споделя положителна и отрицателна промяна, а свързването на два кондензатора води до двойно изходно напрежение за дадено входно напрежение.


Двойно напрежение

Двойно напрежение

По същия начин, всяко увеличение в комбинация от диоден кондензатор умножава входното напрежение, където напрежението Tripler дава Vout = 3 Vin, а четворното напрежение дава Vout = 4 Vin.

Изчисляване на изходното напрежение

За множител на напрежение изчислението на изходното напрежение е важно, като се има предвид регулирането на напрежението и процентното пулсиране е важно.

Vout = (sqrt 2 x Vin x N)

Където

Vout = изходно напрежение на N степенния множител на напрежение

N = не. на етапи (това е номер на кондензатор, разделен на 2).

Приложения на изходното напрежение

  • Катодно-лъчеви тръби
  • Рентгенова система, Лазери
  • Йонни помпи
  • Електростатична система
  • Тръба с пътуваща вълна

Пример

Помислете за сценарий, при който се изисква изходно напрежение 2,5 Kv с вход 230 v, в този случай се изисква многостепенен умножител на напрежение, в който D1-D8 дава диоди и 16 кондензатора от 100 uF / 400v трябва да бъдат свързани, за да се постигне 2.5 Kv изход.

Използване на формула

Vout = sqrt 2 x 230 x 16/2

= sqrt 2 x 230 x 8

= 2,5 Kv (приблизително)

В горното уравнение 16/2 показва, че няма кондензатори / 2 дава броя на етапите.

2 практически примера

1. Работен пример за схема на умножителя на напрежение за производство на постоянен ток с високо напрежение от променлив сигнал.

Блокова диаграма, показваща схема на множител на напрежение

Блокова диаграма, показваща схема на множител на напрежение

Системата се състои от 8-степенен умножител на напрежение. Кондензаторите се използват за съхранение на заряда, докато диодите се използват за коригиране. Тъй като се прилага сигналът за променлив ток, получаваме напрежение във всеки кондензатор, което приблизително се удвоява с всеки етап. По този начин чрез измерване на напрежението на 1улетап на удвоител на напрежение и последния етап, получаваме необходимия високо напрежение . Тъй като изходът е много високо напрежение, не е възможно да се измери с помощта на обикновен мултиметър. Поради тази причина се използва схема на делител на напрежението. Разделителят на напрежение се състои от 10 резистора, свързани последователно. Изходът се приема през последните два резистора. Така получената продукция се умножава по 10, за да се получи действителната продукция.

2. Генератор на Маркс

С развитието на полупроводниковата електроника, полупроводниковите устройства стават все по-подходящи за приложения с импулсно захранване. Те биха могли да осигурят на импулсните енергийни системи компактност, надеждност, висока честота на повторение и дълъг живот. Нарастването на импулсните генератори на енергия, използващи полупроводникови устройства, елиминира ограниченията на конвенционалните компоненти и обещава импулсната енергийна технология да бъде широко използвана в търговски приложения. Въпреки това, полупроводниковите комутационни устройства като MOSFET или биполярен транзистор с изолирана порта (IGBT), които се предлагат сега, са с мощност само до няколко киловолта.

Повечето от импулсните енергийни системи изискват много по-високи номинални напрежения. Марксалният модулатор е уникална схема, предназначена за умножение на напрежението, както е показано по-долу. Традиционно той използва искрови междини като превключватели и резистори като изолатори. Следователно имаше недостатъци на ниска честота на повторение, кратък живот и неефективност. В тази статия се предлага генераторът на Маркс, използващ полупроводникови устройства, да комбинира достойнствата на силовите полупроводникови превключватели и веригите на Маркс. Той е предназначен за йонна имплантация на източник на плазма (PSII) [1] и за следните изисквания: 555 Таймер работи

Модерният генератор на Маркс, използващ MOSFET

За отчитане на напрежението и периода от време, моля вижте сортирането на екрана CRO.

  • От горната демонстрационна единица за ниско напрежение намираме входа от 15 волта, 50% работен цикъл в точка А преминава (–Ve) също по отношение на земята. Следователно транзистор с високо напрежение трябва да се използва за високо напрежение. ПО ВРЕМЕ НА ТОЗИ ВРЕМЕ ВСИЧКИ КАПАЦИТОРИ C1, C2, C4, C5 СЕ ПРЕДОСТАВЯТ, както се вижда при C до 12 волта всеки.
  • След това чрез правилен цикъл на превключване C1, C2, C4, C5 се свържете последователно чрез MOSFET-ите.
  • По този начин получаваме (-Ve) импулсно напрежение 12 + 12 + 12 + 12 = 48 волта в точка D

Приложение на генератори на Маркс - DC високо напрежение по принцип на генератор на Маркс

Както знаем по принципа на Маркс генератор, кондензаторите са разположени паралелно, за да се зареждат и след това са свързани към серия, за да развият високо напрежение.

Системата се състои от 555 таймер, работещ в нестабилен режим, който осигурява изходен импулс с 50% работен цикъл. Системата се състои от общо 4-степенна степен на умножение, като всеки етап се състои от кондензатор, 2 диода и MOSFET като превключвател. Диодите се използват за зареждане на кондензатора. Силен пулс от Оперирани са 555 часа диодите, а също и оптоизолаторите, които от своя страна осигуряват задействащи импулси към всеки MOSFET. По този начин кондензаторите са свързани паралелно, докато се зареждат до захранващото напрежение. Ниският логически импулс от таймера води до изключване на MOSFET превключвателите и кондензаторите са свързани последователно. Кондензаторите започват да се разреждат и напрежението на всеки кондензатор се добавя, произвеждайки напрежение, което е 4 пъти повече от входното постояннотоково напрежение.