Obwód podwajacza napięcia podczas pracy

Ogólnie rzecz biorąc, konwencjonalny zasilacz system zapewnia zasilanie 230V AC, które jest wykorzystywane do wielu odbiorników elektrycznych i elektronicznych. Jednak kilka obciążeń lub urządzeń elektronicznych, takich jak lampy elektronopromieniowe, systemy rentgenowskie, pompy jonowe, układy elektrostatyczne, systemy laserowe, lampy z falą bieżącą itp., Wymagają do działania zasilacza o wysokiej wartości znamionowej. Zatem dostępne napięcie należy pomnożyć za pomocą mnożników napięcia. Mnożnik napięcia jest obwodem elektrycznym składającym się z diod i kondensatorów, które mogą być używane do zwielokrotniania lub zwiększania napięcia i przekształcania prądu przemiennego w prąd stały poprzez pomnożenie napięcia i prądu prostującego. Są różne rodzaje mnożników napięcia takie jak podwajacz napięcia, napięcie bardziej potrójne i czterokrotne. Przede wszystkim omówimy schemat obwodu podwajacza napięcia i działanie podwajacza napięcia.

Napięcie podwójne

Elektroniczny obwód powielający napięcie, który podwaja napięcie, wykorzystując zasadę ładowania i rozładowywania kondensatorów, nazywany jest podwajaczem napięcia. Składa się ona z główne elementy elektroniczne takie jak kondensatory i diody.

Obwód podwajacza napięcia

Prosty obwód podwajacza napięcia składa się z dwóch kondensatorów i dwóch diod połączonych tak, jak pokazano na rysunku. Obwód podwajacza napięcia może być prostym prostownikiem, który pobiera napięcie wejściowe AC i generuje wyjściowe napięcie DC, które jest w przybliżeniu dwukrotnością wejściowego napięcia AC. Chociaż istnieją podwajacze napięcia DC do DC, ale w tego typu obwodach podwajacza napięcia wymagany jest obwód sterujący do sterowania przełączaniem. Istnieją różne typy obwodów podwajacza napięcia, takie jak prosty podwajacz napięcia, jak pokazano powyżej, podwajacz napięcia wykorzystujący 555 godzin , prostowniki z podwajaczami napięcia, takie jak obwód Villarda, obwód Greinachera, obwód mostkowy, obwody kondensatorów przełączanych, pompa ładująca Dickson, kondensatory przełączane sprzężone krzyżowo.

Podwajacz napięcia za pomocą timera 555

Ten podwajacz napięcia wykorzystujący 555 timerów jest prostym mnożnikiem napięcia prądu stałego, który wykorzystuje kondensatory, diody i Zegar IC 555 w trybie astabilnym. W związku z tym za pomocą R1, R2 i C1 wytwarza falę prostokątną w przybliżeniu z częstotliwością 2 kHz, jak pokazano na rysunku. Diody spolaryzowane do przodu D2 i C3 są połączone w taki sposób, że wzmacniają sygnały. Dioda D1 zapobiega całkowitemu rozładowaniu kondensatora C3.

Obwód podwajacza napięcia za pomocą timera 555

Zatem te podstawowe komponenty, takie jak kondensatory C3, C4, diody D1 i D2, służą do zwiększania mocy wejściowej. Ponieważ komponenty są dobrane z odpowiednimi wartościami znamionowymi, obwód przyjmuje wejściowe napięcie zasilania w zakresie od 3 V do 12 V. Jeśli napięcie wejściowe przekracza ten zakres, IC 555 może zostać trwale uszkodzony. Zastosowane w tym obwodzie diody to 1N4007, jeśli zastosujemy inne diody np. 1N4148, to napięcie wyjściowe spada z powodu różnych napięć przebicia.

Praktyczny projekt podwajacza napięcia

Zwiększenie napięcia 6 V DC do 10 V DC przy użyciu 555 timerów to praktyczny projekt podwajania napięcia, który składa się z różnych bloków, takich jak blok zasilacza do podawania wejściowego napięcia zasilania do obwodu, 555 timerów podłączonych w trybie astabilnym do tworzenia kwadratu DC fala, blok powielacza, blok pomiaru napięcia wyjściowego.

Obwód podwajacza napięcia wykorzystujący schemat blokowy timera 555 autorstwa Edgefxkits.com

Napięcie fali prostokątnej opracowane przez układ scalony timera 555 podłączony do tryb astabilny służy jako wejście dla powielacza napięcia lub bloku podwajacza napięcia. W ten sposób obwód podwajacza napięcia zwielokrotnia napięcie wejściowe w celu wytworzenia napięcia wyjściowego, które jest w przybliżeniu równe dwukrotności napięcia wejściowego. Tutaj, w tym przypadku, napięcie wyjściowe wynosi około 10 V DC.

Obwód podwajacza napięcia wykorzystujący zestaw projektowy timera 555 firmy Edgefxkits.com

Napięcie wyjściowe timera 555 przechodzi przez podwajacz napięcia w celu wytworzenia podwójnego napięcia wyjściowego. Aby jednak utrzymać dobrą regulację i uniknąć spadku napięcia wyjściowego poniżej szacowanego poziomu, musimy ograniczyć obciążenie do mniej niż 5 mA. Zatem eliminując duże obciążenia ciągnące prądem, możemy uniknąć słabej regulacji napięcia.

Dodając większą liczbę stopni mnożnika, możemy uzyskać napięcie wyjściowe, które jest od trzech do dziesięciu razy większe niż napięcie wejściowe.

Obwód podwajacza napięcia dla wysokonapięciowego prądu stałego z wykorzystaniem diody i kondensatorów

Ten projekt podwajacza napięcia jest przeznaczony do generowania wysokiego napięcia wyjściowego około 2 kV DC przez zapewnienie zasilania wejściowego 230 V AC. Umownie, transformatory podwyższające służą do podwyższania poziomów napięcia. Ale te konwencjonalne transformatory podwyższające zwiększają napięcie wyjściowe i zmniejszają prąd. W związku z tym mnożniki napięcia są używane do podwyższania napięcia, gdy wymagane są wysokie napięcia i niskie prądy, a te mnożniki napięcia przekształcają prąd przemienny w prąd stały.

Wysokonapięciowy DC z wykorzystaniem zestawu do projektowania obwodu powielacza napięcia firmy Edgefxkits.com

Urządzenia elektryczne i elektroniczne, takie jak kineskopy, kineskopy telewizyjne i aplikacje przemysłowe wymagają generowania wysokiego napięcia stałego około 10 kV przy użyciu tej koncepcji. Ale tutaj, w tym projekcie, tylko 2kV jest generowane przez ograniczenie mnożnika do 8 ze względów bezpieczeństwa.

Wysokonapięciowy DC z wykorzystaniem schematu blokowego obwodu powielacza napięcia opracowanego przez Edgefxkits.com

Schemat blokowy generowania prądu stałego wysokiego napięcia za pomocą diod i kondensatorów przedstawiono na rysunku, który składa się z głównych bloków, takich jak lampa szeregowa, zasilanie, drabinka diod i kondensatorów, obwód podwajacza napięcia, obwód kaskadowy, dzielnik potencjału.

Projekt ten działa na zasadzie obwodu podwajacza napięcia, na każdym etapie powielacz napięcia podwaja napięcie. Stąd, z 8 stopni, powielacz napięcia generuje napięcie wyjściowe około 2kV DC. Jednak pomiar tak wysokiego napięcia stałego za pomocą standardowego mnożnika nie jest możliwy. Dlatego do celów pomiarowych używany jest dzielnik potencjału 10: 1. Zatem, jeśli odczyt wyjściowy wynosi 200 V, to rzeczywiste napięcie wyjściowe wynosi 2 kV. Ale znowu multimetr składa się z niskiej impedancji wejściowej, która odczytuje napięcie wyjściowe jako około 7 razy większe od napięcia zasilania AC.

Więcej informacji technicznych dotyczących podwajacza napięcia i nowatorskich rozwiązań projekty elektroniczne , możesz skontaktować się z nami, publikując swoje zapytania w sekcji komentarzy poniżej.