Умножители напряжения — это специальные схемы преобразующие в сторону увеличения уровень напряжения. Такие схемы обычно совмещают в себе две функции: выпрямление и умножение напряжения. Применение умножителей наиболее оправдано в случаях, когда наличие дополнительного повышающего трансформатора нежелательно (повышающий трансформатор — элемент достаточно сложный, особенно при высокой частоте напряжения, и габаритный) или не может обеспечить требуемый уровень напряжения (при высоких напряжениях высока вероятность пробоя между витками вторичной обмотки трансформатора). Схемы умножителей, как правило, строятся с использованием свойств однофазного однополупериодного выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку. Этот выпрямитель во время своей работы может создавать между определенными точками напряжение, величина которого больше величины входного напряжения. Если рассмотреть приведенный в предыдущем разделе анализ работы однофазного однополупериодного выпрямителя с емкостной нагрузкой, можно понять, что названными “определенными точками” являются выводы диода выпрямителя. Если к этим точкам подключить еще один однофазный однополупериодный выпрямитель, будет получена схема, представленная на рис. 3.4-16 (т.н. несимметричный удвоитель напряжения).
Рис. 3.4-16. Схема несимметричного удвоителя напряжения (а) и временные диаграммы, поясняющие его работу (б) Еще одна схема удвоителя напряжения, составленная из двух однофазных однополупериодных выпрямителей с емкостным фильтром, дана на рис. 3.4-17. Ее называют симметричным удвоителем напряжения (или схемой Латура). Входящие в схему выпрямители по входу включены параллельно, а по выходу последовательно.
Рис. 3.4-17. Симметричный удвоитель напряжения (схема Латура) При положительной полуволне входного напряжения работает выпрямитель на диоде VD1, заряжая конденсатор C1, а при отрицательной полуволне — выпрямитель на диоде VD2, заряжающий конденсатор C2. В результате и C1, и C2 заряжаются до уровня входного напряжения, а при их последовательном включении суммарное напряжение равно удвоенному входному. Основное преимущество схемы Латура перед несимметричным удвоителем напряжения (рис. 3.4-16) состоит в том, что рабочее напряжение обоих конденсаторов составляет \(U_{вх max}\). Коэффициент умножения подобных схем можно увеличивать, наращивая количество звеньев умножения. На рис. 3.4-18 приведена схема несимметричного умножителя с количеством звеньев типа “два диода – два конденсатора”, равным \(n\).
Рис. 3.4-18. Схема несимметричного n-звенного умножителя напряжения Когда нагрузка отсутствует, на выходе данной схемы генерируется напряжение \(U_{вых1} = 2nU_{вх max}\) или \(U_{вых2} = (2n‑1)U_{вх max}\). При подключении нагрузки конденсаторы будут периодически разряжаться и заряжаться. В результате, напряжение на выходе схемы окажется несколько ниже и не будет оставаться постоянным. В общем случае соблюдается соотношение: \( U_{вых1} = 2 n U_{вх max} - \cfrac{I_н}{fC} \left( \cfrac{2}{3} n^3 + \cfrac{1}{4} n^2 - \cfrac{1}{6} n \right) \), где \(f\) — частота входного напряжения. Приведенная формула верна и для описанной выше схемы несимметричного удвоителя напряжения. Следует, однако, понимать, что в реальных схемах существуют дополнительные факторы, снижающие выходное напряжение умножителя. Это разного рода паразитные емкости, шунтирующие диоды и нагрузку, токи утечки диодов и т.п. При наличии у вторичной обмотки трансформатора средней точки возможно построение многозвенной симметричной схемы умножителя напряжения (рис. 3.4‑19), которая имеет лучшие параметры. При работе данной схемы на нагрузку конденсаторы средней цепочки разряжаются только током, проходящим через нагрузку. Убыль заряда восполняется дважды за период от конденсаторов крайних цепочек. Благодаря этому, пульсации и падение напряжения на выходе оказываются существенно меньше, чем в простой несимметричной схеме умножения. Пульсации, обусловленные паразитными емкостями, вообще отсутствуют. Среднее значение выходного напряжения рассматриваемой схемы можно вычислить по формуле: \( U_{вых} = 2nU_{вх max} - \cfrac{I_н}{fC} \left( \cfrac{1}{6} n^3 + \cfrac{1}{4} n^2 + \cfrac{1}{3} n \right) \)
Рис. 3.4-19. Схема симметричного n-звенного умножителя напряжения Можно заметить, что при малых значениях n выходное напряжение растет почти пропорционально числу каскадов. При увеличении n этот рост замедляется и затем вообще прекращается. Очевидно, что делать умножители с числом каскадов большим, чем то, при котором достигается максимум умножения, не имеет смысла. Такое предельное значение n для схемы симметричного умножителя можно найти по формуле: \( n_max = 2 \sqrt{\cfrac{fCU_{вх max}}{I_н}} \) При прочих равных условиях для несимметричной схемы умножителя максимальное число каскадов окажется в два раза меньшим. Для повышения эффективности умножителей напряжения целесообразно увеличивать частоту питающего напряжения и емкости применяемых в умножителе конденсаторов. В рассмотренных схемах в процессе работы на все диоды действует обратное напряжение \(U_{обр max} = 2U_{вх max}\). С использованием описанных выше принципов возможно построение большого числа разнообразных схем умножения напряжения. Несколько примеров подобных схем приводится на рис. 3.4‑20...3.4-23, а на рис. 3.4-24 представлена схема маломощного преобразователя постоянного напряжения с применением диодного умножителя [5].
Рис. 3.4-20. Схемы умножения на три
Рис. 3.4-21. Схемы умножения на четыре
Рис. 3.4-22. Схемы умножения на шесть
Рис. 3.4-23. Схема умножения на восемь
Рис. 3.4-24. Маломощный преобразователь постоянного напряжения на основе диодного умножителя www.club155.ru Умножитель напряжения - схема выпрямителя особого типа, амплитуда напряжение на выходе которой теоретически в целое число раз выше, чем на входе. То есть, с помощью удвоителя напряжения можно получить 200 вольт постоянного тока из 100 вольт переменного тока источника, а с помощью умножителя на восемь — 800 вольт постоянного. Это если не учитывать падение напряжения на диодах (0,7 вольт на каждом).В практике на схемах любая нагрузка будет немного уменьшенной от полученных расчетов. Умножитель содержит в себе конденсаторы и диоды. Нагрузочная способность умножителя пропорциональна частоте, величине емкости входящих в его состав конденсаторов и обратно пропорциональна количеству звеньев. Примечание: отличная нагрузочная способность. Примечание: универсальность.Генераторы Кокрофта-Уолтона применяются во многих областях техники, в частности, в лазерных системах, в источниках высокого напряжения, в системах рентгеновского излучения, подсветке жидкокристаллических экранов, лампах бегущей волны, ионных насосах, электростатических системах, ионизаторах воздуха, ускорителях частиц, копировальных аппаратах, осциллографах, телевизорах и во многих других устройствах, где необходимо одновременно высокое напряжение и постоянный ток. Отличная нагрузочная способность. Отличная нагрузочная способность. Отличная нагрузочная способность. Симметричная схема, хорошая нагрузочная способность. Симметричная схема, хорошая нагрузочная способность. Симметричная схема, хорошая нагрузочная способность, две полярности относительно общей точки. Отличная нагрузочная способность. отличная нагрузочная способность. Симметричная схема, отличная нагрузочная способность, две полярности относительно общей точки. Симметричная схема, отличная нагрузочная способность. Симметричная схема, отличная нагрузочная способность, две полярности относительно общей точки. Превосходная нагрузочная способность, ступенчатое увеличение напряжения на каждом звене. Нагрузочная характеристика имеет две области - область низкой мощности – в диапазоне выходных напряжений от 2U до U и область повышенной мощности – при выходном напряжении ниже U. Наличие дополнительного маломощного выхода с удвоенным напряжением питания. Хорошая нагрузочная способность. Одна из классических схем умножения напряжения в высоковольтных источниках питания для физических экспериментов. На рисунке изображен удвоитель напряжения, но число каскадов в умножителе может быть увеличено. radiohome.ru В схеме часто используют электролитические конденсаторы (большой емкости). Транзисторы работают в ключевом режиме: включаются и выключаются поочередно. На выходе схемы возникает переменное напряжение. Умножители напряжения преобразуют переменное напряжение в постоянное, причем выходное постоянное напряжение значительно превышает амплитуду входного переменного напряжения. Различают симметричные и несимметричные умножители напряжения. Рассмотрим схему симметричного удвоителя напряжения (схему Латура) (рис. 2.88). Аналогичным образом строят утроители (рис. 2.90, а), учетверители (рис. 2.90, б) и другие умножители напряжения. Рассмотренные ранее выпрямители являлись нерегулируемыми, так как величина выходного постоянного напряжения однозначно определялась входным напряжением выпрямителя. Управляемые выпрямители позволяют регулировать выходное напряжение. Они, как правило, построены на основе однооперационных (обычных, незапираемых) тиристоров. Для примера рассмотрим схему однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя со средней точкой (рис. 2.91). Пунктиром изображена временная диаграмма, соответствующая отсутствию задержки. pue8.ru А не забацать ли нам с утреца электроэффлювиальный излучатель?
Наполнить атмосферу лёгким отрицательным аэроионом -
чтоб не слабее воздуха гор, соснового леса или морского прибоя.
Что ещё надо человеку, чтобы встретить безмятежную старость?
А надо-то всего ничего - фруктовый кефир и источник напряжения на пару-тройку десятков киловольт. Трансформатор на такие напряжения - штука нешуточная, специфическая, подвластная не каждому энтузиасту.
Значительно более простым решением будет использование умножителей напряжения, находящих место не только в радиолюбительских
поделках, но и широко применяющихся в электронных устройствах промышленного производства.
Происходит это благодаря приятным свойствам умножителей - возможности формировать высокое, до нескольких десятков и сотен тысяч вольт,
напряжение при малых габаритах, массе и простоте расчёта и изготовления. Приведём основные типы умножителей напряжения. Изображённый на Рис.1 умножитель напряжения относится к последовательным несимметричным умножителям (или несимметричным умножителям
2-го рода).
Подобные устройства наиболее универсальны, напряжение на диодах и конденсаторах распределены равномерно, можно реализовать большое
число ступеней умножения.
В данной схеме все конденсаторы, за исключением С1, заряжаются до удвоенного амплитудного напряжения 2×U, к конденсатору С1 приложено
амплитудное напряжение U, таким образом, рабочее напряжение конденсаторов и диодов получается достаточно низким. Необходимая ёмкость конденсаторов в этой схеме определяется по приближенной формуле: С = 2,85×N×Iн / (Кп×Uвых) = 2,85×N / (Кп×Rн), Мкф ,
где N—кратность умножения напряжения;
Iн — ток нагрузки, мА;
Кп — допустимый коэффициент пульсаций выходного напряжения, %;
Uвыx—выходное напряжение, В. Ёмкость конденсатора С1 должна в 4 раза превышать расчётное значение С.
Максимально-допустимый ток через диоды должен как минимум в 2 раза превышать ток нагрузки Iн. На Рис.2 приведена схема параллельного несимметричного умножителя (или несимметричного умножителя 1-го рода).
Для этого вида умножителей требуются меньшие значения ёмкостей конденсаторов по сравнению с последовательными аналогами,
однако такой их недостаток, как пропорциональный рост напряжения на конденсаторах с увеличением числа ступеней, ограничивает
их применение в устройствах со значительными величинами выходных напряжений. При одинаковых выходных токах, величины ёмкостей конденсаторов C4 и C6 в параллельном умножителе меньше, чем в последовательном
кратно количеству ступеней. Так, если в последовательном ёмкость конденсатора С6 - 100 МкФ, то для трёхступенчатого параллельного
умножителя потребуется ёмкость 100 / 3 = 33 МкФ. Представленная формула расчёта ёмкостей умножителей верна для частоты напряжения сети - 50Гц.
Однако, наиболее эффективно использование умножителей напряжения при их питании напряжением высокой частоты от специального преобразователя.
В этом случае величины ёмкостей уменьшаются пропорционально кратности увеличения частоты преобразователя. Приведу для наглядности калькулятор для расчёта элементов умножителей напряжения.
Здесь Rн = Uвых / Iн, либо Rн = Uвых² / Pн. Количество ступеней умножителя нельзя увеличивать до бесконечности - с ростом числа секций их вклад в увеличение выходного напряжения
быстро уменьшается. К тому же представленные несимметричные умножители напряжения являются однополупериодными и не обладают высокой
нагрузочной способностью. В связи с этим, при необходимости дальнейшего наращивания выходного напряжения и мощности, подводимой к нагрузке свыше 50 Вт - прямая
дорога у нас лежит к симметричным двухполупериодным умножителям напряжения.
Симметричная схема умножения напряжения получается, если запараллелить входы двух несимметричных схем, рассчитанных в таблице,
у одной из которых необходимо сменить полярность подключения электролитических конденсаторов и диодов.
В результате вырисовываются следующие схемы. На Рис.3 приведена схема последовательного симметричного двухполупериодного умножителя, на Рис.4 - схема параллельного
симметричного двухполупериодного умножителя напряжения. При необходимости поиметь двухполярное питание, точку 0U следует подключить к земляной шине.
vpayaem.ru Читать все новости ➔ Умножители напряжения нашли широкое применение в современной электронной технике. Под умножителем напряжения подразумевают устройство, которое позволяет получить от переменного напряжения - высоковольтное постоянное. К примеру, умножители напряжения используют в телевизионной технике, в электрошоковых устройствах, в медицинских приборах и т.п. Любительская конструкция умножителя напряжения Поначалу рассмотрим схему удвоителя напряжения. Симметричный удвоитель напряжения или, по фамилии ученого, выпрямитель Натура — это устройство, представляющее собой два последовательно включенных однополупериодных выпрямителя. Оно предназначено для питания нагрузки постоянным напряжением. Принципиальная схема симметричного удвоителя переменного напряжения дана на рис. 1. Рис. 1 Пусть в течение одного полупериода к катоду диода VD1 и к аноду диода VD2 приложено положительное напряжение. Диод VD1 будет закрыт, и обратный ток через него будет мал, а диод VD2 будет открыт, и через него будет течь ток, заряжающий конденсатор С2. В течение второго полупериода к катоду диода VD1 и к аноду диода VD2 будет приложено отрицательное напряжение. Диод VD1 будет открыт, и через него будет течь ток, заряжающий конденсатор С1, а в это время диод VD2 будет закрыт. Напряжение на нагрузке будет в два раза больше, чем на одном конденсаторе, ввиду того, что конденсаторы включены последовательно. Емкость конденсаторов выбирают так, чтобы в течение периода они не сильно разрядились. Если ток нагрузки невелик и высока частота питающей сети, то емкость конденсаторов С1 и С2 может быть небольшой. Реакция нагрузки рассматриваемого удвоителя — емкостная. Наиболее рационально использовать симметричный удвоитель напряжения для обеспечения высокого выпрямленного напряжения, составляющего от сотен вольт до нескольких киловольт, при мощности нагрузки примерно до 100 Вт и при небольшом токе нагрузки от единиц до сотен миллиампер. Чем выше частота питающей сети, тем ниже внутреннее сопротивление удвоителя напряжения и тем выше его эффективность. При протекании через диоды одинаковых постоянных составляющих тока подмагничивание сердечника отсутствует. Пульсация на каждом из конденсаторов С1 и С2 равна частоте сети переменного тока, а частота пульсации на нагрузке равна удвоенной частоте питающей сети. Достоинства: Недостаток: при неравной величине потребления нагрузкой тока в течение полупериодов или при наличии неодинаковых емкостей конденсаторов С1 и С2 не исключено возникновение пульсаций выпрямленного напряжения с частотой питающей сети. По этой причине емкость конденсаторов необходимо выбирать с существенным запасом с учетом неравномерного уменьшения емкостей при старении конденсаторов, а параллельно с каждым конденсатором желательно включить по резистору с одинаковыми номинальными сопротивлениями, которые будут выравнивать напряжения на конденсаторах. Для получения из относительно низкого переменного напряжения питающей сети в несколько раз более высокое выпрямленное напряжение используют умножители с большим числом диодов и конденсаторов. Увеличить напряжение можно в определенное целое число раз, что отражает коэффициент умножения. Принципиальная схема однофазного умножителя переменного напряжения с коэффициентом умножения 5 показана на рис. 2. Рис. 2 Поскольку выходное напряжение рассматриваемого умножителя напряжения в пять раз выше входного, говорят, что коэффициент умножения равен 5. Изучим принцип действия умножителя напряжения, пренебрегая падением напряжения на диодах в прямом включении. Напряжения на вторичной обмотке трансформатора могут быть неравны условно при положительной и при отрицательной полярности, что имеет место в трансформаторе блока строчной развертки, и поэтому при описании принципа действия будем указывать эти два напряжения, соответственно как U1 и U2, отдельно. На вход умножителя с вторичной обмотки трансформатора ТV1 поступает переменное напряжение, причем положительное напряжение U1 приложено к конденсатору С1, а отрицательное — к катоду диода VD1 и конденсатору С2. Конденсатор С1 заряжается через открытый диод VD1 до напряжения U1. При смене полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора ТV1 диод VD1 заперт. Ток течет по цепи от вторичной обмотки трансформатора ТV1, через конденсатор С2, диод VD2, конденсатор С1 и притекает во вторичную обмотку трансформатора. Конденсатор С2 заряжается до напряжения, равного сумме обратного напряжения U2 на вторичной обмотке трансформатора ТV1 и напряжения на заряженном конденсаторе С1, т.е. U1 + U2. При новой смене полярности питающего переменного напряжения диод VD2 закрывается, а диод VDЗ открывается, и через него заряжается конденсатор СЗ. К правой обкладке конденсатора СЗ приложена сумма напряжений на заряженном конденсаторе С2 и на вторичной обмотке трансформатора, т.е. U1+(U1+U2), а к левой обкладке приложено напряжение -U1 с заряженного конденсатора С1. Поскольку оба приложенных к обкладкам конденсатора напряжения направлены встречно, конденсатор СЗ заряжается до разности напряжений: UСЗ = U1+(U1+U2)-U1 = U1+U2. При очередной смене полярности переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора ТV1 диод VDЗ закрывается, а диод VD4 открывается. Через открытый диод VD4 заряжается конденсатор С4. К правой обкладке конденсатора С4 приложено напряжение заряженных конденсаторов С1 и СЗ, а к левой — напряжение на конденсаторе С2 и напряжение U2 с вторичной обмотки трансформатора ТV1. Эти два напряжения направлены встречно, поэтому напряжение на конденсаторе С4 можно найти следующим образом: UС4= U1+U1+U2-(U1+ U1-U2)=U1+U2. При следующей смене полярности переменного напряжения на обмотке трансформатора ТV1 диод VD4 закрывается, а диод VD5 открывается, и через него заряжается конденсатор С5. Напряжение на конденсаторе С5 — это разность между приложенными к его обкладкам напряжениями U1+UC2+UС4 и UC1+UCЗ, что можно записать в виде формулы: UC5 = U1+U1+U2+U1+U2-(U1+U1+U2) = U1+U2. Как видим, к конденсаторам C2, CЗ, С4 и C5 приложено напряжение U1 + U2, а напряжение, приложенное к нагрузке умножителя, равно сумме напряжений на конденсаторах С1, СЗ и С5 ввиду того, что они включены последовательно. Напряжение на нагрузке будет равно: URн = U1+U1+U2+U1+U2 = 3U1 + 2U2. Обычно конструктивно умножители напряжения представляют собой соединенные определенным образом диоды и конденсаторы, залитые эпоксидным компаундом и выполненные в виде монолитного компонента. Умножители напряжения используют для получения высокого напряжения, которым, например, питают второй анод кинескопа телевизионного приемника с электронно-лучевой трубкой. В таких умножителях напряжения обычно применяют пять диодов и четыре конденсатора или пять конденсаторов и шесть диодов. Кроме того, умножители напряжения в телевизорах вырабатывают напряжение, подаваемое на фокусирующий электрод кинескопа. С этой целью в корпусе умножителя напряжения предусмотрен специальный вывод. Зачастую в каскадах строчной развертки телевизоров используют не отдельные умножители напряжения, а высоковольтные трансформаторно-выпрямительные блоки. Такие блоки содержат залитые компаундом диоды, конденсаторы и строчный трансформатор. Использование монолитного умножителя напряжения вместо высоковольтного трансформатора позволяет повысить надежность изделия ввиду отсутствия внешних соединений высоковольтных цепей и меньшего напряжения между обмотками трансформатора. Достоинство умножителя напряжения: напряжение на всех конденсаторах, исключая первый, равно сумме напряжений на вторичной обмотке трансформатора при его положительной и отрицательной полярности. Недостатки: meandr.org Их применяют в радиоэлектронике: медицинской и телевизионной аппаратуре, измерительной технике, бытовой технике и др. Умножитель напряжения составляют диоды и конденсаторы, которые соединяют специальным образом. Умножители способны сформировать напряжение до На рис.1 приведена схема однополупериодного последовательного умножителя. В течение отрицательного полупериода напряжения происходит зарядка конденсатора Обратное напряжение на диодах и рабочее напряжение конденсаторов в таком умножителе равно полной амплитуде входного напряжения. При практической реализации умножителя следует обращать внимание на изоляцию элементов, чтобы не допускать коронного разряда, который может вывести прибор из строя. Если необходимо изменить полярность напряжения на выходе, то меняют полярность диодов при соединении. Последовательные умножители применяют особенно часто, так как они универсальны, имеют равномерное распределение напряжения на диодах и конденсаторах. С их помощью можно реализовать большое количество ступеней умножения. Применяют, также параллельные умножители напряжения. Для них необходима меньшая емкость конденсатора на одну ступень умножения. Но, их недостатком считают увеличение напряжения на конденсаторах с ростом количества ступеней умножения, что создает ограничение в их использовании до напряжения выхода около 20 кВ. На рис. 2 приведена схема однополупериодного параллельного умножителя напряжения. Для того чтобы рассчитать умножитель следует знать основные параметры: входное переменное напряжение, напряжение и мощность выхода, необходимые размеры (или ограничения в размерах), условия при которых умножитель будет работать. При этом следует учесть, что напряжение входа должно быть менее чем 15 кВ, частота от 5 до 100 кГц, напряжение выхода менее 150 кВ. Температурный интервал обычно составляет -55 Для последовательного умножителя, если частота на входе в умножитель постоянна, то выходное напряжение вычисляют при помощи формулы: где ru.solverbook.com Схемы с умножением напряжения целесообразно применять для получения достаточно высоких выпрямленных напряжений при малых токах нагрузки. Эти схемы применяют для питания электронно-лучевых трубок, фотоумножителей, в установках для испытания электрической прочности. Схемы выпрямителей, работающих с умножением напряжения, содержат несколько выпрямителей с емкостным фильтром, выходные напряжения которых суммируются. Схема на рис.5 представляет собой два однофазных однополупериодных выпрямителя. Первый выпрямитель VD1, C1 является однополупериодным выпрямителем с параллельно включенным диодом. За счет его работы конденсатор C1 заряжается до амплитудного напряжения U2. На нем образуется постоянное напряжение UC1=U2m. На диоде VD1 образуется пульсирующее напряжение. Максимальное значение напряжения на нем UVD1,MAX=UC1+U2m . Это пульсирующее напряжение окончательно выпрямляется и сглаживается обычным выпрямителем с емкостной нагрузкой VD2, C2. В итоге получаем выходное напряжение U0 примерно равное удвоенному значению амплитуды напряжения вторичной обмотки трансформатора. Рис. 5. Несимметричная схема удвоения напряжения. Частота пульсации выпрямленного напряжения на нагрузке равна частоте сети. Обратное напряжение на диодах равно удвоенной амплитуде напряжения вторичной обмотки трансформатора. Основным недостатком схемы является то, что основная частота пульсации выпрямленного напряжения, равна частоте сети. Для увеличения кратности выпрямленного напряжения увеличивают число диодов и конденсаторов, включая их аналогично описанной схеме. На рис. 6, а показана схема умножения напряжения, где в целях получения различной кратности умножения напряжения предусмотрены соответствующие варианты подключения нагрузки к схеме (показаны пунктиром), а именно: присоединяя нагрузку к точкам б, в и г схемы, получим умножение напряжения соответственно в 2, 3 и 4 раза. В этой схеме все конденсаторы с нечетными номерами (С1, С3) заряжаются в один полупериод напряжения и2, а с четными номерами (С2, С4) — в другой полупериод. Чем выше кратность умножения напряжения, тем большими будут пульсации выпрямленного напряжения при одинаковой емкости конденсаторов, так как для зарядного и разрядного токов они включены последовательно. Рис.6. Несимметричная схема умножения напряжения в 4 раза Недостатки таких выпрямителей аналогичны недостаткам однополупериодного однофазного выпрямителя с емкостной нагрузкой. Кроме того, они обладают увеличенным внутренним сопротивлением из-за последовательного включения диодов. Двухфазные симметричные схемы умножения можно; получить соединением нескольких несимметричных схем. На рис.7 показана двухфазная схема выпрямления с умножением напряжения в 6 раз. Рис. 7. Симметричная схема умножения напряжения Конденсаторы с нечетными номерами (С1, С3, С5, C1’, С3’, С5’) заряжаются токами соответствующих диодов один раз в период напряжения вторичной обмотки, конденсаторы с четными номерами (С2, С4, С6) — дважды, поэтому частота пульсации выпрямленного напряжения в 2 раза больше частоты сети. studfiles.netУмножители напряжения на диодах - схемы включения, варианты подключения, утроители, умножители на 4, 5, 6, 8 | РадиоДом - Сайт радиолюбителей. Схемы умножителей напряжения на диодах и емкостях
Умножители напряжения на диодах - Club155.ru
< Предыдущая Следующая > Умножители напряжения на диодах - схемы включения, варианты подключения, утроители, умножители на 4, 5, 6, 8 | РадиоДом
Инверторы, умножители напряжения: схемы, принцип работы, диаграммы
Инверторы— это устройства, преобразующие постоянный ток в переменный. Изобразим упрощенную схему инвертора на биполярных транзисторах (рис. 2.87), где имеет место соотношение uc1 = uc2 = ½ uвхУмножители напряжения
Диоды включаются в разные полупериоды входного напряжения. В те полупериоды, когда uвх< 0, включается диод D1 и заряжается конденсатор С1 в другие полупериоды (uвх< 0), включается диод D2 и заряжается конденсатор С2. Напряжения на конденсаторах при холостом ходе приближаются к амплитудному значению Uвx.m входного напряжения, поэтому uвых= 2Uвx.mСхема несимметричного удвоителя напряжения имеет вид, показанный на рис. 2.89. 
В отрицательные полупериоды входного напряжения (uвх< 0) через диод D1 заряжается конденсатор С1 до амплитудного значения входного напряжения, а в положительные полупериоды (uвх> 0) через диод D2 под действием суммы напряжений uвхи uc1, действующих согласно, заряжается конденсатор С2 до удвоенного амплитудного значения входного напряжения. 
В этих схемах напряжение на конденсаторе С1 равно амплитудному значению входного напряжения, а на всех остальных конденсаторах — удвоенному амплитудному значению входного напряжения. Входное напряжение на такие умножители поступает обычно с вторичной обмотки трансформатора, и тогда такое устройство называют выпрямителем с умножением напряжения. Обычно они применяются в высоковольтных выпрямителях, потребляющих небольшой ток (единицы миллиампер), например для питания кинескопов телевизоров. Однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя
Если импульсы управления подаются сразу после появления на тиристорах положительных напряжений, то схема будет работать точно так же, как схема на диодах. Изобразим временную диаграмму выходного напряжения для случая, когда импульсы управления подаются с некоторой задержкой по отношению к указанным моментам времени (рис. 2.92, жирная линия). 
Через tвкл обозначена указанная выше задержка. Часто временные диаграммы подобных схем изображают, откладывая по горизонтальной оси не время t, а величину ωt (ω — круговая частота). Тогда указанной задержке соответствует определенный угол αвкл сдвига по фазе между напряжением на тиристоре и импульсами управления, причем αвкл = ω · tвклУгол αвкл называют углом управления. Для рассматриваемой схемы угол управления, как легко заметить, может изменяться в пределах от 0 до π (от 0 до 180 град.). Чем больше угол управления, тем меньше среднее напряжение на выходе выпрямителя. Умножители напряжения параллельные, последовательные, двухполупериодные, однополупериодные
Рис.1 
Рис.2
Рис.3 Рис.4Как работает умножитель напряжения — Меандр — занимательная электроника
Удвоитель напряжения
Однофазный умножитель напряжения
Возможно, Вам это будет интересно:
Умножитель напряжения на диодах и конденсаторах
Определение умножителя напряжения
вольт, при этом имеют небольшую массу и размер. Умножители просты в изготовлении, их несложно рассчитываются.Однополупериодный умножитель
через диод 
, который открыт. Конденсатор заряжается до амплитудной величины приложенного напряжения 
. В течение положительного полупериода заряжается конденсатор 
через диод 
до разности потенциалов 
. Далее в отрицательный полупериод конденсатор 
заряжается через диод 
до разности потенциалов 
. В очередной положительный полупериод конденсатор 
заряжается до напряжения . При этом умножитель запускается за несколько периодов изменения напряжения. Напряжение на выходе постоянное и оно является суммой напряжений на конденсаторах и , которые постоянно заряжаются, то есть составляет величину, равную 
. 
. Обычно мощность умножителя составляет до 50 Вт, но встречаются и более 200 Вт.![\[U=NU_{vh}-\frac{I\left(N^3+{9N^2}/{4}+{N}/{2}\right)}{12\nu C} \qquad (1) \]](/800/600/http/ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-7298db33b4aa48551a34d58b32641ce5_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
— входное напряжение; 
– частота напряжения на входе; N – число ступеней умножения; C – емкость конденсатора ступени; I – сила тока нагрузки.Примеры решения задач
4. Схемы выпрямителей с умножением напряжения
4.1. Однофазная несимметричная схема удвоения напряжения
4.2. Двухфазные симметричные схемы
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: