Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Схема удвоение напряжения

Схема удвоения напряжения

Классическая (симметричная) схема удвоения состоит из двух однотактных выпрямителей, каждый из которых использует свою полуволну напряжения.

Напряжение на нагрузке складывается из напряжений на конденсаторах С1 и С2. Если пульсации малы, то постоянная составляющая на каждом конденсаторе U01 ≈ U2m , а напряжение на нагрузке U0 ≈ 2U2m . Кроме того, при сложении компенсируется первая и все нечетные гармоники пульсаций. Поэтому схема ведет себя как двухтактная, хотя и состоит из двух однотактных схем. Недостатком симметричной схемы удвоения, с точки зрения безопасности, является отсутствие общей точки нагрузки и трансформатора.

Используется также и несимметричная схема удвоения, её отличием от предыдущей является то, что нагрузка имеет общую точку с трансформатором. Поэтому их можно соединить с корпусом, при этом основная частота пульсаций равна частоте сети.

В этой несимметричной схеме конденсатор С1 выполняет функцию промежуточного накопителя, не участвует в сглаживании пульсаций, поэтому её массогабаритные показатели хуже, чем у симметричного удвоителя. Однако есть и достоинства. Схему можно изобразить так:

Получилась регулярная структура, которую можно наращивать и получить умножитель напряжения.

Нагрузку можно подключить к любой группе конденсаторов и получить чётное или нечётное умножение. На схеме показано чётное умножение - напряжение на нагрузке U0 ≈ 6Um2 . Обычно такие умножители собирают в виде единого блока и заливают компаундом. Число конденсаторов в схеме равно коэффициенту умножения.

Расчетные соотношения для рассмотренных схем можно найти в справочнике. Недостатком схем умножения является их высокое внутреннее сопротивление и низкий коэффициент полезного действия вследствие большого числа перезарядов.

Более высоким КПД обладают бестрансформаторные высоковольтные выпрямители с одновременным зарядом n штук накопительных конденсаторов С1.

Управляемые зарядный и разрядные ключи Кз и Кр работают синхронно и в противофазе. конденсаторы С1 параллельно заряжаются от сети и последовательно разряжаются на нагрузку через разрядные ключи Кр. При этом, напряжение на нагрузке в n раз больше амплитуды напряжения сети.

Удвоитель напряжения | Техника и Программы

Схемы удвоения напряжения применяются в тех случаях, когда требуется получить более высокое напряжение, чем при использовании трансформатора или сети переменного тока. Удвоение напряжения — удобное средство для исключения трансформатора из схемы источника питания при сохранении при этом возможности получения существенно более высокого напряжения, чем может обеспечить сеть. Таким образом, схемой удвоения напряжения можно воспользоваться для повышения напряжения сети в два раза или для увеличения напряжения, снимаемого с трансформатора. На рис. 10.3 показана схема удвоения напряжения с трансформатором. Здесь назначение трансформатора состоит в изоляции схемы от сети в целях безопасности. Как показано на рисунке, напряжение сети подается на первичную обмотку Lb в цепи которой имеется выключатель. Параллельно сети и обмотке подключен конденсатор Ci емкостью 0,02 мкФ, который шунтирует помехи, не пропуская их в схему удвоения. Поэтому такой конденсатор иногда называют фильтрующим.

clip_image002

Рис. 10.3. Схема удвоения напряжения.

Вторичная обмотка трансформатора соединена с двумя полупроводниковыми диодами Д1 и Д2. Конденсаторы С2 и С3 служат для накопления зарядов и передачи их на выход выпрямителя.

Работу схемы легче понять, если предположить, что на обмотке LI имеется сигнал определенной полярности, и проследить, как при этом протекают электроны в схеме. Если, например, на L2 действует положительная полуволна напряжения, направленного от верхнего вывода к нижнему, то электроны перемешаются от нижнего вывода через цепь выпрямителя к верхнему выводу обмотки. При этом электроны проходят через конденсатор С2 и заряжают его до напряжения, близкого к максимальному напряжению, действующему на L2. От верхней обкладки С2электроны протекают через диод Д1 к верхнему выводу L2. Таким образом, в течение положительного полупериода переменного напряжения ток будет протекать только через диод Дь а диод Д2 в этом полупериоде будет закрыт. Во время действия следующей полуволны питающего напряжения потенциал верхнего вывода обмотки L2 отрицателен относительно нижнего вывода. Теперь поток электронов будет проходить через диод Д2 и конденсатор С3, заряжая его также почти до максимального напряжения, действующего на вторичной обмотке трансформатора. Далее электроны будут протекать от верхней обкладки конденсатора С3 к нижнему выводу обмотки L2. Таким образом, в течение каждого полупериода переменного напряжения конденсаторы С2 и С3 будут поочередно заряжаться.

Заметим, что выходное напряжение снимается с выхода сглаживающего дросселя ls. Конденсаторы С2 и С3 являются элементами фильтра, который служит для сглаживания пульсаций. Так как отрицательный выходной зажим заземлен, выходное напряжение снимается фактически с последовательно включенных конденсаторов С2 и С3. Следовательно, выходное напряжение равно сумме напряжений на конденсаторах С2 и С3. Таким образом, схема действует как удвоитель напряжения, подаваемого на ее вход. Однако величина выходного напряжения зависит от регулирующих свойств схемы. При большем токе нагрузки потребляется больший ток от конденсаторов С2 и С3. Если этот ток достаточно велик, то выпрямители не успевают подзаряжать конденсаторы для поддержания на них амплитудного значения напряжения и выходное напряжение падает. При отсутствии нагрузки выходное напряжение получается максимальным.

Регулировочные свойства схемы (т. е. способность сохранять выходное напряжение близким к постоянной величине при изменении сопротивления нагрузки) улучшаются при увеличении емкости конденсаторов. В этом случае они могут запасать больший заряд и, следовательно, позволяют отбирать от выпрямителя ток большей величины без существенного уменьшения выходного напряжения.

nauchebe.net

Схема - удвоение - напряжение

Cтраница 1

Схема удвоения напряжения, изображенная на рис. 3.18, позволяет получить на нагрузке выпрямленное напряжение, приближающееся по величине к удвоенной амплитуде входнрго напряжения. В схеме, по сути дела, произведено последовательное включение двух однополупериодных выпрямителей, один из которых работает в положительный полупериод входного напряжения, а другой - в отрицательный полупериод. [2]

Схема удвоения напряжения, обладающая большей чувствительностью, чем предыдущие схемы, используется обычно при измерении малых напряжений. [5]

Схема удвоения напряжения получается, если к одной диагонали моста, образованного двумя диодами и двумя конденсаторами, подключить вторичную обмотку трансформатора или сеть переменного тока, а к другой - нагрузку. [7]

Схема удвоения напряжения, изображенная на рис. 25 - 16 6, особенно пригодна для измерения напряжений в заземленных цепях, так как в этом случае цепь выпрямленного напряжения также оказывается заземленной одним полюсам; при этом на ( выходе отсутствует измеряемое переменное напряжение. В обеих схемах постоянная составляющая измеряемого напряжения не оказывает влияния на показания вольтметра. [9]

Часто применяется схема удвоения напряжения. Она целесообразна при высоком выпрямленном напряжении и малом токе. Поскольку схема обладает круто падающей характеристикой, желательно, чтобы нагрузка мало изменялась. [10]

Выпрямление производится по схеме удвоения напряжения. Управление агрегатом осуществляется на месте и дистанционно. [12]

Модулятор выполнен по схеме емкостного удвоения напряжения с магнитным звеном сжатия. [13]

На рис. 10.3 показана схема удвоения напряжения с трансформатором. Здесь назначение трансформатора состоит в изоляции схемы от сети в целях безопасности. Как показано на рисунке, напряжение сети подается на первичную обмотку L, в цепи которой имеется выключатель. Параллельно сети и обмотке подключен конденсатор С1 емкостью 0 02 мкФ, который шунтирует помехи, не пропуская их в схему удвоения. Поэтому такой конденсатор иногда называют фильтрующим. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Схема - удвоение - напряжение

Cтраница 2

В низковольтном выпрямителе применяется схема удвоения напряжения при помощи мостовой схемы. [17]

Выпрямительное устройство собрано по схеме удвоения напряжения и при нагрузке в 1 ма дает выпрямленное напряжение примерно в 2 4 раза больше, чем напряжение, поступающее на вход выпрямителя. [18]

Приведенная на рис. 16.6, б схема удвоения напряжения получила наибольшее распространение, так как при ее использовании требуется трансформатор на напряжение, вдвое меньшее, чем выходное. Кроме того, в этой схеме обратное напряжение, приложенное к вентилям В в непроводящий полупериод, не превышает напряжения на нагрузочной емкости независимо от величины активной нагрузки. Защитные сопротивления, включаемые в зарядных схемах, предназначены для ограничения тока короткого замыкания, защиты обмотки трансформатора от перенапряжений и ограничения импульсных токов через вентили при срезе вследствие разряда нагрузочной емкости. [20]

По существу преобразователь работает здесь в схеме удвоения напряжения с двухполупериодным выпрямлением сигнала. Из схемы видно, что через разделительные конденсаторы С ], С2 проходят одинаковые токи в обе полуволны сигнала. Выпрямленное напряжение относительно земли симметрично, и выходные зажимы по переменному току имеют нулевой потенциал. Описанная схема, в принципе, совершенно симметрична. Асимметрия может быть лишь за счет различия выходных сопротивлений фазоинвертора, но ее легко устранить введением дополнительного катодного или эмиттерного повторителей. [21]

Выпрямитель Bi, В2, собранный по схеме удвоения напряжения, изготовляется из 24 селеновых шайб диаметром 18 мм с выводом от середины. Потенциометр Rt ( 10 - 20 ком) необходимо брать проволочный. Для того чтобы при движении движка потенциометра выдержка изменялась в 2 раза, необходимо выбрать сопротивление ю ЗЯВ. [22]

Анодные цепи питаются от выпрямителя, собранного по схеме удвоения напряжения на ДГ-Ц24 по 2 шт. [23]

Телевизор получает питание от выпрямителя, собранного по схеме удвоения напряжения. Схема выпрямителя несимметрична, что позволяет получать необходимые для питания телевизора напряжения 150 и 280 в без гасящего сопротивления. [25]

Для получения малых токов при высоких напряжениях целесообразно применять схему удвоения напряжения с кенотронами. [26]

Источник напряжения 1500 в для электронного обезгаживания построен по схеме удвоения напряжения. [27]

Выпрямитель телерадиолы собран из шести германиевых диодов ДГ-Ц27 по схеме удвоения напряжения. [28]

Модулятор ЗГ был выполнен по прямой схеме, УМ - по схеме трансформаторного удвоения напряжения с магнитным звеном сжатия импульсов. Запуск модуляторов осуществлялся от общего генератора задающих импульсов 5, снабженного регулируемой линией задержки 6, которая позволяла сдвигать по времени относительно друг друга импульсы ЗГ и УМ в пределах 50 не. [29]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

StudyPort.Ru - Выпрямители

Содержание

Задание .............................................................................................3

Введение ...........................................................................................4

Выпрямитель с удвоением напряжения ....................................5

Расчет диодов ..................................................................................5

Параметры трансформатора ........................................................5

Расчет конденсаторов ....................................................................7

Список литературы .........................................................................8

Задание

Рассчитать выпрямитель

RН=100 Ом

UH=24 В

U1=220 В (сеть)

Указать параметры трансформатора.

Рис. 1

Данная схема является двухполупериодным выпрямителем с удвоением напряжения.

Введение.

Питание радиоаппаратуры от электросетей переменного тока – наиболее экономичный, удобный и надежный способ электропитания. Но для питания для питания цепей требуется постоянный ток, для этого переменный ток электросети преобразуют в пульсирующий (ток постоянного напряжения, периодически изменяющийся по величине), уменьшая затем пульсации до столь малой величины, что он не создает заметных помех (фона) в громкоговорителе, телефоне, на экране и т. п.

Преобразование переменного тока в пульсирующий называется выпрямлением, а сами преобразователи–выпрямителями.

Процесс уменьшения пульсаций называется сглаживанием пульсаций и осуществляется сглаживающими фильтрами. Выпрямителем часто называют весь комплекс, в который входят как собственно выпрямитель, так и сглаживающий фильтр.

Необходимыми частями выпрямителей являются электрические вентили – приборы, хорошо пропускающие ток в одном направлении и не пропускающие его (или плохо пропускающие) – в другом.

В настоящее время используются полупроводниковые выпрямители, где в качестве вентилей применены германиевые или кремниевые диоды.

Для питания радиоприемников, телевизоров и усилителей низкой частоты, применяют выпрямители нескольких типов:

Однополупериодный выпрямитель.
Двухполупериодный выпрямитель.
Мостовой выпрямитель.
Выпрямитель с удвоением напряжения.

Выпрямитель с удвоением напряжения.

Выпрямитель состоит из двух диодов, которые работают поочередно; во время полупериодов питающего напряжения одного знака импульсами прямого тока через диод VD1 заряжается конденсатор С1 (Рис.1), а во время полупериодов обратного знака через диод VD2 заряжается конденсатор С2. Так как эти конденсаторы по отношению к нагрузке выпрямителя соединены между собой последовательно, на ней получается удвоенное напряжение.

Расчет

1. Диоды. Выбор типа диодов производят исходя из следующих соображений: обратное напряжение на каждом из диодов не должно превышать максимально допустимого значения даже при наибольшем значении напряжения питающей электросети и при наибольшем выпрямленном напряжении, которое получается при отключении нагрузки от выпрямителя. В нашем случае это условие выполняется, когда Uобр. и макс³ 1,7U0

U0=UH=24 ВUобр. и макс³ 40,8 B

В месте с тем диоды должны удовлетворять условию: Iвп. ср. макс³ 1,6I0 ,где Iвп. ср. макс– это средний за период ток через диод, при котором обеспечивается его надежная, длительная работа.

I0– ток через нагрузку:

U0=24 B

R0=100 Om

Полученные параметры диодов

Средний за период ток через диод: Iвп. ср. макс³ 0,383 A;

Обратное напряжение на диоде: Uобр. и макс³ 40,8 B.

Рассчитаем прямое сопротивление диода в омах по формуле:

, где U – падение напряжения на диоде, равное 0,15 В для выпрямителей выполненных с использованием в них германиевых диодов, и 0,25 В при использовании кремниевых диодов. В нашем случае используются кремниевые диоды, значит U=0,25 B. Получаем rд » 0,25/0,24 » 1,04 Ом.

Рассчитаем значение мощности тока на входе сглаживающего фильтра Ро : Ро=UoIo=24´0,24=5,76 Вт

2. Параметры трансформатора. Найдем приведенное сопротивление трансформатора rт, поформуле:

rт=К1R0, где R0 – сопротивление нагрузки, К1 – коэффициент из номограммы на Рис.2

Рис.2

Для нашей схемы Р0=5,76 Вт, значит коэффициент К1»0,022. Получаем: rд=100´0,022=2,2 Ом.

Сопротивление диодов переменному току вычисляют по формуле: r~= rт+rд=2,2+1,04=3,24 Ом

По отношению с помощью графика на рис. 3, найдем

Рис. 3 вспомогательный коэффициент К3 и определим по формуле: Е11=К3´U0 э. д. с. вторичной обмотки трансформатора:

По графику находим К3 » 0,5,

Вычислим Е11=0,5´24=12 В, следовательно для того что бы на нагрузке было 24 В, нужен трансформатор, с напряжением вторичной обмотки 12 В.

Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора определим по формуле:

;

Полученные параметры трансформатора:

Приведенное сопротивление трансформатора rт=2,2 Ом;

Э. д. с. вторичной обмотки трансформатора Е11=12 В;

Действующее значение тока вторичной обмотки I11=0,8 A.

Расчет конденсаторов. Номинальное напряжение электролитических конденсаторов С1 и С2 должно быть не менее вычисленного по формуле: UНОМ³K4´E11. При использовании конденсаторов К50-7 с UНОМ£ 400 В принимаем в этой формуле коэффициент K4 равным 1,3 , а при использовании конденсаторов всех других типов и номинальных напряжений K4=1,5.

Возьмём конденсатор типа К50-7 , тогда UНОМдолжно быть ³1,3´12=15,6 В.

Чтобы коэффициент пульсации напряжения не превышал значения РН=0,05, он должен иметь ёмкость не менее вычисленной по формуле:

Полученные параметры конденсаторов:

Номинальное напряжение UНОМ=15,6 В;

Нужная емкость С=3000 мкФ.

Данным условиям удовлетворяет электролитические конденсаторы К50-7 3300 Мкф номинальным напряжением 25 В.

Подбор элементов:

Диоды – должны удовлетворять следующим условиям:

Iвп. ср. макс³ 0,383 A и Uобр. и макс³ 40,8; этим двум условиям удовлетворяет диод типа КД204В, у которого Iвп. ср. макс=0,6 А, а Uобр. и макс=50 В.

Конденсаторы должны удовлетворять условиям:

Ёмкость С=3000 мкФ:

Номинальное напряжение UНОМ=15,6 В. Этим условиям удовлетворяют электролитические конденсаторы С номинальным напряжением больше 16 В и ёмкостью больше 3000 МкФ.

Данным условиям удовлетворяет электролитические конденсаторы К50-7 3300 Мкф номинальным напряжением 25 В.

Используемый трансформатор должен иметь параметры:

Напряжение вторичной обмотки 12 В;

Сопротивление вторичной обмотки 2,2 Ома;

Ток вторичной обмотки 0,8 А.

Результаты расчетов.

Схема:

Удовлетворяет заданным параметрам т. е. имеет коэффициент пульсации меньше 0,05, выходное напряжение 24 В, если взять элементы: диоды VD1-VD2 - КД204В, у которого Iвп. ср. макс=0,6 А, а Uобр. и макс=50 В. Конденсаторы С1-С2 К50-7 емкостью 3300 Мкф и напряжением 25 В.

Трансформатор должен удовлетворять следующим условиям: напряжение на вторичной обмотке – 12В, сопротивление вторичной обмотки 2,2 Ома, ток вторичной обмотки 0,8 А.

Список используемой литературы

Малинин Р. М. Справочник радиолюбителя конструктора. Москва “Энергия”, 1978г.
Касаткин С. А. Электротехника. Москва “Энергоатомиздат”, 1983г.
Берг А. И. Справочник начинающего радиолюбителя Москва, 1965г.

studyport.ru

Схема - удвоение - напряжение

Cтраница 5

Суммарная мощность излучения ( всех пучков) при прямой схеме накачки в режиме работы с плоским резонатором составляет 13 5 Вт, с плоско-сферическим - 15 5 Вт. В случае использования схемы удвоения напряжения мощность излучения возросла примерно в 1 7 раза: при работе с плоским резонатором - до 22 Вт, с плоскосферическим - до 26 Вт, при этом мощность пучка сверхсветимости с расходимостью 6геом 50 мрад уменьшается на два порядка, а с 6геом 18 мрад - в пять раз. [61]

Вообще говоря, параллельная и последовательная схемы работают одинаково и могут быть взаимно заменяемы. Можно также применять схему удвоения напряжения; увеличение выходного напряжения при этом сопровождается увеличением нагрузки. [63]

Прибор состоит из трех основных частей: индикатора Гейгера-Мюллера ( в данном случае может быть применен индикатор типа AMM-I3, СТС-5 или им подобные, рабочее напряжение которых - в пределах 380 - 500 в), источника напряжения для питания индикатора и усилителя. Высоковольтный выпрямитель собран по схеме удвоения напряжения па выходе которого снимается напряжение порядка 450 - 500 в. В конечную ступень усилителя включены головные телефоны. [64]

Низковольтные одноанодные кенотроны с подогревными катодами применяются лишь в бестрансформаторных приемниках, особенно при выпрямлении напряжения от сети 220 в. В выпрямителях этих приемников встречаются также схемы удвоения напряжения со специальными двуханодными кенотронами, имеющими отдельные выводы обоих подогревных катодов. [65]

В УДМ-1М использованы три выпрямителя. Один из них, собранный по схеме удвоения напряжения на диодах Д9 и Д10, предназначен для питания электродов индикатора, второй, собранный по однополупериодной схеме на диоде Д6, предназначен для питания генератора радиоимпульсов. Оба они снабжены реостатно-емкостными сглаживающими фильтрами. Третий выпрямитель позволяет получать сразу три различных напряжения. [66]

В положении переключателя 5 / ( контактные платы а и б), указанном на схеме, питание фотовспышки осуществляется от сети переменного тока напряжением 127 В. В этом случае выпрямитель работает по схеме удвоения напряжения. [67]

В модуляторе передатчика используется емкостный накопитель энергии с режимом частичного разряда. Накопительные конденсаторы Сп, С12 одновременно образуют схему удвоения напряжения в высоковольтном выпрямителе, питающем СВЧ генератор. [69]

Вторичный сельсинный преобразователь 3 типа ВСПИ-1, который состоит из сельсина и индукционного преобразователя. Выпрямительное устройство 4 типа ВУ-11, собранное по схеме удвоения напряжения. [70]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru