Kaj so multiplikatorji napetosti?

Napetostni multiplikator se nanaša na električni tokokrog, sestavljen iz diod in kondenzatorjev, ki pomnoži ali poveča napetost in pretvori izmenični tok v enosmerni tok, množenje napetosti in popravek toka se izvede z uporabo multiplikator napetosti . Korekcijo toka iz izmeničnega v enosmerni tok dosežemo z diodo, povečanje napetosti pa s pospeševanjem delcev s pogonom velikega potenciala, ki ga proizvajajo kondenzatorji.

Množitelj napetosti

Kombinacija diode in kondenzatorja naredi osnovno vezje multiplikatorja napetosti. Vhodni tok se v vezje daje iz vira energije, kjer usmerjanje toka in pospeševanje delcev s kondenzatorjem daje povečano napetost enosmernega izhoda. Izhodna napetost je lahko večkrat višja od vhodne napetosti, zato mora imeti tokokrog obremenitve visoko impedanco.

V tem vezju z dvojnim napetostjo prva dioda popravi signal in njen izhod je enakovreden najvišji napetosti transformatorja, ki je popravljen kot polvalni usmernik. Znak AC s pomočjo kondenzatorja dodatno doseže drugo diodo in v perspektivi enosmernega toka, ki ga zagotavlja kondenzator, to pomeni, da izhod iz druge diode sedi na vrhu prve. Vzdolž teh linij je izhod iz vezja dvakrat višji od najvišje napetosti transformatorja, manj dioda pade.

Dostopne so različice vezij in idej, ki omogočajo multiplikator napetosti praktično katere koli spremenljivke. Uporaba istega pravila, da en usmernik sedite na nadomestnem delu in uporabite kapacitivno sklopko, omogoča vrsto stopničastega sistema za napredovanje.

Razvrstitev multiplikatorja napetosti:

Klasifikacija multiplikatorja napetosti temelji na razmerju med vhodno napetostjo in izhodno napetostjo, zato so imena navedena tudi kot

Podvojitelji napetosti
Napetostni trojnik
Napetost štirikrat

Podvojitev napetosti:

Napetostno podvojitveno vezje je sestavljeno iz dveh diod in dveh kondenzatorjev, pri čemer ima vsaka kombinacija vezja diode-kondenzator pozitivne in negativne spremembe, prav tako povezava dveh kondenzatorjev vodi do dvojne izhodne napetosti za določeno vhodno napetost.

“žica vodi elektriko predvsem po ”

Napetost dvojna

Podobno vsako povečanje kombinacije diodnega kondenzatorja pomnoži vhodno napetost, kjer napetost Tripler daje Vout = 3 Vin, napetost štirikrat pa Vout = 4 Vin.

Izračun izhodne napetosti

Za multiplikator napetosti je pomemben izračun izhodne napetosti, upoštevajoč regulacijo napetosti in pomemben odstotek valovanja.

Vout = (sqrt 2 x Vin x N)

Kje

Vout = izhodna napetost pomnilnika N stopnje napetosti

N = ne. stopenj (to je število kondenzatorja, deljeno z 2).

Uporaba izhodne napetosti

Katodne cevi
Rentgenski sistem, laserji
Ionske črpalke
Elektrostatični sistem
Potujoča valovna cev

Primer

Razmislite o scenariju, ko je potrebna 2,5 Kv izhodna napetost z vhodom 230 v, v tem primeru je potreben večstopenjski multiplikator napetosti, v katerem D1-D8 daje diode in 16 kondenzatorjev 100 uF / 400v je treba priključiti, da se doseže 2,5 Kv izhod.

Uporaba formule

Vout = sqrt 2 x 230 x 16/2

= sqrt 2 x 230 x 8

“kako deluje digitalni multimeter ”

= 2,5 Kv (približno)

V zgornji enačbi 16/2 pomeni, da ni kondenzatorjev / 2 podaja število stopenj.

“elektronski regulator hitrosti, kako deluje ”

2 Praktični primeri

1. Delovni primer vezja napetostnega multiplikatorja za izdelavo visokonapetostnega enosmernega toka iz AC signala.

Blok diagram, ki prikazuje vezje multiplikatorja napetosti

Sistem je sestavljen iz 8-stopenjske enote multiplikatorja napetosti. Kondenzatorji se uporabljajo za shranjevanje naboja, diode pa za rektifikacijo. Ko se uporabi izmenični signal, dobimo napetost na vsakem kondenzatorju, ki se približno podvoji z vsako stopnjo. Tako z merjenjem napetosti na 1^ststopnja podvojitelja napetosti in zadnja stopnja, dobimo zahtevano visokonapetostni . Ker je izhod zelo visoka napetost, je ni mogoče izmeriti s preprostim multimetrom. Iz tega razloga se uporablja vezje delilnika napetosti. Napetostni delilnik je sestavljen iz 10 zaporedno povezanih uporov. Izhod se izvede skozi zadnja dva upora. Tako dobljeni izhod pomnožimo z 10, da dobimo dejanski izhod.

2. Marxov generator

Z razvojem polprevodniške elektronike so polprevodniške naprave vse bolj primerne za uporabo s pulznim napajanjem. Pulznim napajalnim sistemom bi lahko zagotovili kompaktnost, zanesljivost, visoko stopnjo ponavljanja in dolgo življenjsko dobo. Naraščanje impulznih generatorjev električne energije s polprevodniškimi napravami odpravlja omejitve običajnih komponent in obljublja, da se bo tehnologija pulznega napajanja široko uporabljala v komercialne namene. Polprevodniške stikalne naprave, kot sta MOSFET ali bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati (IGBT), pa so zdaj na voljo le do nekaj kilo voltov.

Večina impulznih sistemov napajanja zahteva veliko višjo napetost. Marxov modulator je edinstveno vezje, namenjeno množenju napetosti, kot je prikazano spodaj. Tradicionalno je uporabljal iskalne reže kot stikala in upore kot izolatorje. Zato je imel pomanjkljivosti nizke stopnje ponavljanja, kratke življenjske dobe in neučinkovitosti. V tem prispevku je predlagan Marxov generator, ki uporablja polprevodniške naprave, da bi združil prednosti obeh močnostnih polprevodniških stikal in Marxovih vezij. Zasnovan je za implantacijo plazemskega ionskega izvora (PSII) [1] in za naslednje zahteve: 555 Časovnik deluje

Sodoben Marxov generator z uporabo MOSFET-a

Za odčitavanje napetosti in časovnega obdobja si oglejte razvrstitev zaslona CRO.

Iz zgornje nizkonapetostne demo enote najdemo vhod 15 voltov, 50% obratovalni cikel v točki A gre (–Ve) tudi glede na tla. Zato je treba za visoko napetost uporabiti visokonapetostni tranzistor. V TEM ČASU SE VSE KONDENCATORJI C1, C2, C4, C5 NAPOLNIJO, kot je prikazano pri C do 12 voltov.
Nato se skozi ustrezen preklopni cikel C1, C2, C4, C5 zaporedno povežite prek MOSFET-jev.
Tako dobimo (-Ve) impulzno napetost 12 + 12 + 12 + 12 = 48 voltov v točki D

Uporaba Marxovih generatorjev - visokonapetostni enosmerni tok po principu Marxovega generatorja

Kot vemo po principu Marxovega generatorja, so kondenzatorji razporejeni vzporedno, da se polnijo in nato povežejo v serijo, da razvijejo visoko napetost.

Sistem je sestavljen iz 555 časovnika, ki deluje v nespremenljivem načinu, ki zagotavlja izhodni impulz s 50% delovnim ciklom. Sistem je sestavljen iz skupno 4-stopenjske stopnje množenja, pri čemer je vsaka stopnja sestavljena iz kondenzatorja, 2 diod in MOSFET-a kot stikala. Diode se uporabljajo za polnjenje kondenzatorja. Visok utrip iz Deluje 555 ur diode in tudi optoizolatorji, ki nato sprožijo sprožitvene impulze vsakemu MOSFET-u. Tako so kondenzatorji povezani vzporedno, ko se polnijo do napajalne napetosti. Nizek logični impulz iz časovnika povzroči, da so stikala MOSFET v izklopljenem stanju in so kondenzatorji tako zaporedno povezani. Kondenzatorji se začnejo prazniti in napetost na vsakem kondenzatorju se doda, kar povzroči 4-krat več napetosti od vhodne enosmerne napetosti.