Načelo rada napona množitelja

Kod rješavanja problema s krugovima postoje slučajevi kada je potrebno izbjegavati korištenje transformatora za povećanje izlaznog napona. Razlog tome je najčešće nemogućnost uključivanja pretvarača uređaja zbog njihovih parametara težine i veličine. U takvoj situaciji, izlaz je korištenje kruga množitelja.

Definicija množitelja napona

Uređaj, pomoću kojeg se misli na množitelj električne energije, je krug koji vam omogućuje pretvaranje AC napona ili pulsiranja na konstantnu, ali veću vrijednost. Povećanje vrijednosti parametra na izlazu uređaja izravno je proporcionalno broju kaskada kruga. Najviše elementarni od postojećih multiplikatora napona izumio su znanstvenici Cockcroft i Walton.

Suvremeni kondenzatori, razvijeni elektroničkom industrijom, karakteriziraju njihova mala veličina i relativno velika snaga. To je omogućilo rekonstrukciju mnogih shema i uvođenje proizvoda u različite uređaje. Množitelj napona montira se na diode i kondenzatore povezane u njihovom redoslijedu.

Pored funkcije povećanja električne energije, multiplikatori ga istodobno pretvaraju iz varijable u konstantu. To je prikladno jer je ukupni strujni krug uređaja pojednostavljen i postaje pouzdaniji i kompaktniji. Pomoću uređaja možete postići uvećanje do nekoliko tisuća volta.

Gdje upotrebljavati uređaj

Višestruke našli primjenu u različitim tipovima uređaja su: sustav laser pumpa rendgenskih valne duljine zračenja uređaja u svojoj visokonaponskog jedinica za osvjetljenje displeja od tekućeg kristala strukture pumpe ionskog tipa, vala cijevi ionizatora zraka, elektrostatske sustava, čestica ubrzivača, strojevi za kopiranje, televizora i Osciloskopi CRT, a tamo gdje visoka električne energije konstantnom malom strujom.

Načelo rada napona množitelja

Da biste razumjeli kako krug radi, bolje je pogledati rad takozvanog univerzalnog uređaja. Ovdje broj stadija nije točno specificiran, a izlazna energija određena je formulom: n * Uin = Uout, gdje:

• n je broj kaskada prisutnih u krugu;
• Uin je napon primijenjen na ulaz uređaja.

U početnom trenutku kada se krug dogodi, na primjer, pozitivan poluvalni, ulazni stupanj dioda to prolazi na svom kondenzatoru. Potonji se naplaćuje do amplitude dolazne struje. Kada je drugi negativan poluvalni prvog dioda je zatvoren i poluvodiča u drugoj fazi ga pustiti na svoje kondenzator, koji se također tereti. Osim toga, napon prvog kondenzatora, povezan u seriju s drugim, dodaje se na zadnji i na izlaz kaskade, dobivate dvostruku električnu energiju.

U svakoj uzastopnoj kaskadi, isto se događa - ovo je princip naponskog množitelja. A ako pogledate napredak do kraja, ispada da izlazna energija premašuje unos neograničenog broja puta. No, kao iu transformatoru, trenutačni intenzitet ovdje će se smanjiti s povećanjem potencijalne razlike - djeluje i zakon o očuvanju energije.

Izgradnja množitelja

Cijeli krug sklop je sastavljen od nekoliko veza. Jedna veza naponskog množitelja na kondenzatoru je ispravljač polumasnog tipa. Za dobivanje uređaja potrebno je imati dva veza povezana s nizom, od kojih svaki ima diodu i kondenzator. Ova shema je udvostručivač električne energije.

Grafički prikaz napona višestrukog uređaja u klasičnoj verziji izgleda kao dijagonalni položaj dioda. Iz smjera uključivanja poluvodiča ovisi o tome što će potencijalni - negativni ili pozitivni, biti prisutni na izlazu množitelja u odnosu na zajedničku točku.

Kada kombiniraju krugove s negativnim i pozitivnim potencijalima na izlazu uređaja, dvopolni napona doubler. Posebnost ove konstrukcije je da ako je izmjerena razina snage između pola i zajedničke točke i ulazni napon prelazi 4 puta, a zatim se vrijednost amplitude između polova povećava već 8 puta.

U multiplikatoru, zajednička točka (koja je spojena na zajedničku žicu) je ona gdje je izlaz izvora napajanja priključen na priključak kondenzatora grupiran s drugim serijskim priključenim kondenzatorima. Na kraju svog električne izlaz uzima na čak elemenata - čak i za koeficijent na ak kondenzatora, odnosno, za ak omjeru.

Pumpa kondenzatori u množitelju

Drugim riječima, u uređaju istosmjernog množitelja istosmjernog napona postoji neki prijelazni postupak podešavanja parametra na izlazu koji odgovara deklariranom. Najlakši način da vidite ovo je s primjerom udvostručenja električne energije. Kada se kondenzator C1 napuni kroz poluvodič D1 do njegove pune vrijednosti, istodobno će napuniti drugi kondenzator zajedno s izvorom električne energije u sljedećem poluvalu. C1 nema vremena da potpuno odustane od naboja C2, pa na izlazu u početku nema dvostruke potencijalne razlike.

S trećim poluvalom prvi se kondenzator puni i zatim primjenjuje potencijal za C2. Ali napon na drugom kondenzatoru već ima suprotan smjer prema prvom. Stoga se izlazni kondenzator ne puni u potpunosti. Svakim novim ciklusom, struja na elementu C1 će težiti ulazu, naponom C2 do dvostruko više od vrijednosti.

Kako izračunati množitelj

Izvođenje množenja izračuna uređaj mora početi od neobrađenih podataka, koji su potrebni za struje opterećenja (ne), izlazni napon (Uout), koeficijent pulsacija (Kp). Minimalna vrijednost kapacitancije kondenzator elementi izraženi u microfarads, daje: C (n) = 2,85 * n * U / (Kp * Uout), gdje je:

• n - broj, koliko puta se električna energija povećava;
• Struja koja struji u opterećenju (mA);
• Kp - koeficijent pulsiranja (%);
• Uout je napon koji je primljen na izlazu uređaja (B).

Povećanjem kapaciteta dobivenog dva ili tri puta, dobiva se kapacitet kondenzatora na ulazu kruga C1. Takva ocjena elementa omogućuje vam odmah doći do izlaza pune vrijednosti napona, a ne čekati dok ne prođe određeni broj razdoblja. Kada operacija opterećenja ne ovisi o brzini povećanja struje do nazivnog izlaza, kapacitet kondenzatora može se uzeti kao identičan izračunatim vrijednostima.

To je najbolje da se učita, ako je koeficijent množitelj valovitost napona dioda ne prelazi 0,1%. Zadovoljavajuće je i prisutnost pulsiranja do 3%. Sve diode izabrana shema iz izračuna, da su slobodni da izdrži snagu struje, dvostruko vrijednosti opterećenja. Formula za izračunavanje uređaj s visokom točnošću je kako slijedi: n * UIN - (U * (n3 + * 9 n2 / 4 + n / 2) / (12 * f * C)) = Uout, gdje je:

• f - naponska frekvencija na ulazu uređaja (Hz);
• C - kondenzatorski kapacitet (F).

Prednosti i nedostaci

Govoreći o prednostima naponskog množitelja, možemo primijetiti sljedeće:

• Sposobnost primanja značajnih količina električne energije na izlaz - što više veza u krugu, veći će faktor množenja biti veći.

• Jednostavnost dizajna - sve se montira na tipične veze i pouzdane radijske elemente, rijetko u nedostatku.
• Dimenzije mase - odsutnost nezgrapanih elemenata, poput transformatora snage, smanjuju veličinu i težinu kruga.

Najveći nedostatak bilo kojeg kruga množitelja je da je nemoguće dobiti pomoću svoje velike izlazne struje za opskrbu tereta.

zaključak

Odabir naponskog množitelja za određeni uređaj. Važno je znati da simetrični krugovi imaju bolje parametre u smislu valovitog faktora od onih asimetričnih. Stoga je za osjetljive uređaje prikladnije koristiti više stabilnih multiplikatora. Neuravnotežena u proizvodnji, sadrži manje elemenata.