Čo sú to napäťové multiplikátory?

Násobič napätia označuje elektrický obvod pozostávajúci z diód a kondenzátorov, ktorý znásobuje alebo zvyšuje napätie a tiež prevádza striedavý prúd na jednosmerný prúd, znásobenie napätia a náprava prúdu sa vykonáva pomocou multiplikátor napätia . Usmernenie prúdu z AC na DC sa dosahuje diódou a zvýšenie napätia sa dosahuje zrýchlením častíc poháňaním vysokého potenciálu produkovaného kondenzátormi.

Násobič napätia

Kombinácia diódy a kondenzátora vedie k tomu, že základný striedavý vstup základného obvodu multiplikátora je daný do obvodu zo zdroja energie, kde usmernenie prúdu a zrýchlenie častíc kondenzátorom dáva zvýšené napätie jednosmerného prúdu. Výstupné napätie môže byť mnohonásobne vyššie ako vstupné napätie, takže záťažový obvod musí mať vysokú impedanciu.

V tomto obvode zdvojovača napätia prvá dióda koriguje signál a jeho výstup je ekvivalentný špičkovému napätiu z transformátora usmerneného ako polovodičový usmerňovač. Znak AC pomocou kondenzátora ďalej dosahuje druhú diódu a v perspektíve jednosmerného prúdu poskytovaného kondenzátorom to umožňuje, aby výstup z druhej diódy sedel na vrchu prvej. Pozdĺž týchto vedení je výstup z obvodu dvojnásobný voči špičkovému napätiu transformátora, čím menej klesá dióda.

Odrody obvodu a myšlienky sú prístupné za účelom poskytnutia kapacity multiplikátora napätia prakticky akejkoľvek premennej. Uplatnenie rovnakého pravidla usadzovania jedného usmerňovača na striedačku a využívania kapacitnej väzby umožňuje postupu krokového systému.

Klasifikácia multiplikátora napätia:

Klasifikácia multiplikátora napätia je založená na pomere vstupného napätia k výstupnému napätiu, a preto boli názvy pomenované ako

Zdvojovače napätia
Tripler napätia
Štvornásobné napätie

Zdvojnásobenie napätia:

Obvod zdvojovača napätia sa skladá z dvoch diód a dvoch kondenzátorov, kde každá kombinácia obvodu diódy a kondenzátora zdieľa pozitívnu aj negatívnu zmenu. Aj pripojenie dvoch kondenzátorov vedie k zdvojnásobeniu výstupného napätia pre dané vstupné napätie.

“najnovšie technologické témy na prezentáciu v informatike ”

Napätie dvojnásobné

Podobne každé zvýšenie kombinácie diódového kondenzátora znásobuje vstupné napätie, kde napätie Tripler dáva Vout = 3 Vin a štvornásobné napätie Vout = 4 Vin.

Výpočet výstupného napätia

Pre výpočet napäťového multiplikátora je dôležitý výpočet výstupného napätia vzhľadom na reguláciu napätia a percento zvlnenia.

Vout = (štvorcový 2 x Vin x N)

Kde

Vout = výstupné napätie multiplikátora napätia N stupňa

N = nie. stupňov (je to počet kondenzátora vydelený 2).

Aplikácie výstupného napätia

Rúrky s katódovým lúčom
Röntgenový systém, lasery
Iónové pumpy
Elektrostatický systém
Putovná vlnová trubica

Príklad

Zvážte scenár, keď je potrebné vstupné napätie 2,5 Kv pri vstupe 230 V, v takom prípade je potrebný viacstupňový multiplikátor napätia, v ktorom D1-D8 poskytuje diódy a na dosiahnutie je potrebné pripojiť 16 kondenzátorov 100 uF / 400v 2,5 Kv výstup.

Pomocou vzorca

Vout = štvorcový 2 x 230 x 16/2

= štvorcový 2 x 230 x 8

“aké sú rôzne typy ističov ”

= 2,5 Kv (približne)

Vo vyššie uvedenej rovnici 16/2 naznačuje, že nie sú kondenzátory / 2 udáva počet stupňov.

2 Praktické príklady

1. Pracovný príklad obvodu multiplikátora napätia na výrobu vysokého napätia DC zo striedavého signálu.

Bloková schéma zobrazujúca obvod multiplikátora napätia

Systém sa skladá z 8 stupňovej napäťovej multiplikátorovej jednotky. Kondenzátory sa používajú na uskladnenie náboja, zatiaľ čo diódy sa používajú na usmernenie. Keď sa použije striedavý signál, dostaneme na každý kondenzátor napätie, ktoré sa s každým stupňom približne zdvojnásobí. Teda meraním napätia na 1^svstupeň zdvojovača napätia a posledný stupeň, dostaneme požadovaný vysoké napätie . Pretože výstupom je veľmi vysoké napätie, nie je možné ho merať pomocou jednoduchého multimetra. Z tohto dôvodu sa používa obvod deliča napätia. Delič napätia sa skladá z 10 rezistorov zapojených do série. Výstup sa prenáša cez posledné dva odpory. Získaný výstup sa teda vynásobí číslom 10, aby sa získal skutočný výstup.

2. Marxov generátor

S rozvojom polovodičovej elektroniky sa polovodičové zariadenia stávajú čoraz vhodnejšími pre aplikácie s pulzným napájaním. Mohli poskytnúť pulzné energetické systémy s kompaktnosťou, spoľahlivosťou, vysokou opakovacou frekvenciou a dlhou životnosťou. Nárast pulzných generátorov energie využívajúcich polovodičové zariadenia eliminuje obmedzenia konvenčných komponentov a sľubuje široké využitie technológie impulzného napájania v komerčných aplikáciách. Avšak polovodičové prepínacie zariadenia, ako napríklad MOSFET alebo bipolárny tranzistor s izolovanou bránou (IGBT), ktoré sú v súčasnosti k dispozícii, sú dimenzované iba na niekoľko kilo Voltov.

Väčšina systémov s impulzným napájaním vyžaduje oveľa vyššie menovité hodnoty napätia. Modulátor Marx je jedinečný obvod určený na násobenie napätia, ako je uvedené nižšie. Tradične využívalo iskierové medzery ako spínače a odpory ako izolátory. Preto to malo nevýhody nízkej rýchlosti opakovania, krátkej životnosti a neúčinnosti. V tomto článku je navrhnutý generátor Marx pomocou polovodičových zariadení na kombináciu výhod výkonových polovodičových spínačov a obvodov Marx. Je určený pre plazmovú zdrojovú iónovú implantáciu (PSII) [1] a pre nasledujúce požiadavky: 555 Časovač pracuje

Moderný generátor Marx pomocou MOSFET

Očítanie napätia a časového obdobia nájdete v triedení obrazovky CRO.

Z vyššie uvedenej nízkonapäťovej demonštračnej jednotky nájdeme vstup 15 voltov, 50% pracovný cyklus v bode A ide (–Ve) aj vzhľadom na zem. Pre vysoké napätie sa preto musí použiť vysokonapäťový tranzistor. POČAS TENTOCH KAŽDÝCH KAPACITOROV C1, C2, C4, C5 ZÍSKAJTE NABITIE, ako je vidieť na C, až do 12 voltov.
Potom sa prostredníctvom správneho spínacieho cyklu C1, C2, C4, C5 zapojte do série prostredníctvom MOSFETov.
Takto v bode D dostaneme (-Ve) impulzné napätie 12 + 12 + 12 + 12 = 48 voltov

Aplikácia generátorov Marx - vysoké napätie DC princípom generátora Marx

Ako je známe z princípu generátora Marxa, kondenzátory sú usporiadané paralelne, aby sa nabili, a potom sú zapojené do série, aby sa vyvinulo vysoké napätie.

“medzná frekvencia hornopriepustného filtra ”

Systém sa skladá z časovača 555 pracujúceho v nestabilnom režime, ktorý poskytuje výstupný impulz s 50% pracovným cyklom. Systém sa skladá z celkom 4 stupňového multiplikačného stupňa, pričom každý stupeň pozostáva z kondenzátora, 2 diód a MOSFET ako prepínača. Diódy sa používajú na nabíjanie kondenzátora. Vysoký impulz z Prevádzkovaných je 555 hodín diódy a tiež optoizolátory, ktoré zase poskytujú spúšťacie impulzy pre každý MOSFET. Kondenzátory sú teda zapojené paralelne, keď sa nabíjajú až do napájacieho napätia. Nízky logický impulz z časovača vedie k tomu, že spínače MOSFET sú vypnuté a kondenzátory sú tak zapojené do série. Kondenzátory sa začnú vybíjať a napätie na každom kondenzátore sa zvýši, čím sa vytvorí napätie, ktoré je 4-krát väčšie ako vstupné jednosmerné napätie.