Πολλαπλασιαστής τάσης
Τι γίνεται αν φορτίζετε τους πυκνωτές παράλληλα ή έναν κάθε φορά, τους συνδέσετε σε σειρά και χρησιμοποιείτε την μπαταρία που προκύπτει ως πηγή υψηλότερης τάσης; Αλλά αυτός είναι ένας πολύ γνωστός τρόπος αύξησης της τάσης, που ονομάζεται πολλαπλασιασμός.
Χρησιμοποιώντας έναν πολλαπλασιαστή τάσης, μπορεί να ληφθεί υψηλότερη τάση από μια πηγή χαμηλής τάσης χωρίς να απαιτείται μετασχηματιστής ανόδου για το σκοπό αυτό. Σε ορισμένες εφαρμογές, ο μετασχηματιστής δεν θα λειτουργήσει καθόλου και μερικές φορές είναι πολύ πιο βολικό να χρησιμοποιήσετε έναν πολλαπλασιαστή για να αυξήσετε την τάση.
Για παράδειγμα, σε τηλεοράσεις που κατασκευάζονται στην ΕΣΣΔ, μια τάση 9 kV μπορεί να ληφθεί από έναν γραμμικό μετασχηματιστή και στη συνέχεια να αυξηθεί ήδη στα 27 kV χρησιμοποιώντας έναν πολλαπλασιαστή UN9 / 27-1.3 (η σήμανση σημαίνει ότι τροφοδοτείται 9 kV στην είσοδο, Στην έξοδο λαμβάνονται 27 kV σε ρεύμα 1,3 mA).
Φανταστείτε αν έπρεπε να πάρετε μια τέτοια τάση για μια τηλεόραση CRT χρησιμοποιώντας μόνο έναν μετασχηματιστή; Πόσες στροφές πρέπει να τυλιχτούν στο δευτερεύον τύλιγμά του και πόσο πάχος θα είναι το σύρμα; Αυτό θα οδηγήσει σε σπατάλη υλικών.Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι για τη λήψη υψηλών τάσεων, εάν η απαιτούμενη ισχύς δεν είναι υψηλή, ένας πολλαπλασιαστής είναι αρκετά κατάλληλος.
Ένα κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης, είτε χαμηλής είτε υψηλής τάσης, περιέχει μόνο δύο τύπους εξαρτημάτων: διόδους και πυκνωτές.
Η λειτουργία των διόδων είναι να κατευθύνουν το ρεύμα φόρτισης στους αντίστοιχους πυκνωτές και στη συνέχεια να κατευθύνουν το ρεύμα εκφόρτισης από τους αντίστοιχους πυκνωτές προς τη σωστή κατεύθυνση, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο στόχος (απόκτηση αυξημένης τάσης).
Φυσικά, μια τάση AC ή κύματος εφαρμόζεται στον πολλαπλασιαστή και συχνά αυτή η τάση πηγής λαμβάνεται από τον μετασχηματιστή. Και στην έξοδο του πολλαπλασιαστή, χάρη στις διόδους, η τάση θα είναι πλέον σταθερή.
Ας δούμε πώς λειτουργεί ο πολλαπλασιαστής, χρησιμοποιώντας έναν διπλασιαστή ως παράδειγμα. Όταν το ρεύμα στην αρχή κινείται προς τα κάτω από την πηγή, ο κοντινός επάνω πυκνωτής C1 φορτίζεται πρώτα και πιο εντατικά μέσω της κοντινής κάτω διόδου D1, ενώ ο δεύτερος πυκνωτής σύμφωνα με το σχήμα δεν δέχεται φόρτιση, επειδή μπλοκάρεται από η δίοδος.
Επίσης, δεδομένου ότι έχουμε μια πηγή AC εδώ, το ρεύμα ταξιδεύει προς τα πάνω από την πηγή, αλλά εδώ στην πορεία υπάρχει φορτισμένος πυκνωτής C1, το οποίο τώρα αποδεικνύεται ότι είναι συνδεδεμένο σε σειρά με την πηγή και μέσω της διόδου D2, ο πυκνωτής C2 δέχεται φορτίο σε υψηλότερη τάση, επομένως η τάση σε αυτόν είναι υψηλότερη από το πλάτος της πηγής (μείον τις απώλειες στην δίοδος, στα καλώδια, στο διηλεκτρικό και άλλα.).).
Επιπλέον, το ρεύμα κινείται και πάλι προς τα κάτω από την πηγή - ο πυκνωτής C1 επαναφορτίζεται.Και αν δεν υπάρχει φορτίο, μετά από μερικά χρονικά διαστήματα η τάση στον πυκνωτή C2 θα διατηρηθεί περίπου στην τάση πλάτους 2 της πηγής. Ομοίως, μπορείτε να προσθέσετε περισσότερα τμήματα για να έχετε υψηλότερες τάσεις.
Ωστόσο, καθώς ο αριθμός των σταδίων στον πολλαπλασιαστή αυξάνεται, η τάση εξόδου γίνεται πρώτα όλο και μεγαλύτερη, αλλά στη συνέχεια μειώνεται γρήγορα. Στην πράξη, περισσότερα από 3 βήματα χρησιμοποιούνται σπάνια σε πολλαπλασιαστές. Εξάλλου, εάν βάλετε πάρα πολλά βήματα, τότε οι απώλειες θα αυξηθούν και η τάση των απομακρυσμένων τμημάτων θα είναι μικρότερη από την επιθυμητή, για να μην αναφέρουμε το βάρος και τις διαστάσεις ενός τέτοιου προϊόντος.
Παρεμπιπτόντως, ο διπλασιασμός τάσης χρησιμοποιείται παραδοσιακά σε φούρνους μικροκυμάτων. ΕΥΦΥΟΛΟΓΗΜΑ (συχνότητα 50 Hz), αλλά ο τριπλασιασμός, σε πολλαπλάσια όπως το UN, εφαρμόζεται σε μια τάση υψηλής συχνότητας που μετράται σε δεκάδες kilohertz.
Σήμερα, σε πολλούς τεχνικούς τομείς όπου απαιτείται υψηλή τάση με χαμηλό ρεύμα: στην τεχνολογία λέιζερ και ακτίνων Χ, σε συστήματα οπίσθιου φωτισμού οθόνης, σε κυκλώματα ισχύος magnetron, σε ιονιστές αέρα, επιταχυντές σωματιδίων, στην τεχνολογία αντιγραφής, οι πολλαπλασιαστές έχουν ριζώσει καλά.