Γενικά, ένα συμβατικό παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Το σύστημα παρέχει τροφοδοσία 230V AC η οποία χρησιμοποιείται για πολλαπλά φορτία ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών. Όμως, μερικά φορτία ή ηλεκτρονικός εξοπλισμός όπως καθοδικοί σωλήνες, συστήματα ακτίνων Χ, αντλίες ιόντων, ηλεκτροστατικό σύστημα, συστήματα λέιζερ, σωλήνας διακινούμενου κύματος και ούτω καθεξής απαιτεί παροχή υψηλής ισχύος για τη λειτουργία τους. Έτσι, η διαθέσιμη τάση πρέπει να πολλαπλασιαστεί χρησιμοποιώντας τους πολλαπλασιαστές τάσης. Ο πολλαπλασιαστής τάσης είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που αποτελείται από διόδους και πυκνωτές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πολλαπλασιασμό ή αύξηση της τάσης και μετατροπή AC σε DC πολλαπλασιάζοντας την τάση και διορθώνοντας το ρεύμα. Υπάρχουν διαφορετικά τύποι πολλαπλασιαστών τάσης όπως διπλασιαστής τάσης, τριπλή τάση και τετραπλή τάση. Κατά κύριο λόγο, θα συζητήσουμε το διάγραμμα κυκλώματος διπλασιασμού τάσης και το διπλασιαστή λειτουργίας τάσης.
Διπλή τάση
Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης που διπλασιάζει την τάση χρησιμοποιώντας την αρχή φόρτισης και εκφόρτισης των πυκνωτών ονομάζεται διπλασιαστής τάσης. Αποτελείται απο βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως πυκνωτές και δίοδοι.
Κύκλωμα διπλής τάσης
Το κύκλωμα διπλασιασμού απλής τάσης αποτελείται από δύο πυκνωτές και δύο διόδους συνδεδεμένες όπως φαίνεται στο σχήμα. Το κύκλωμα διπλασιασμού τάσης μπορεί να είναι ένας απλός ανορθωτής που λαμβάνει μια τάση εναλλασσόμενου ρεύματος και παράγει μια τάση συνεχούς ρεύματος εξόδου που είναι περίπου διπλάσια από την τάση εναλλασσόμενου ρεύματος. Ακόμα κι αν υπάρχουν διπλασιαστές τάσης DC σε DC, αλλά σε αυτούς τους τύπους κυκλώματα διπλασιασμού τάσης απαιτείται κύκλωμα οδήγησης για αλλαγή ελέγχου. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κυκλωμάτων διπλασιασμού τάσης, όπως ένας απλός διπλασιαστής τάσης, όπως φαίνεται παραπάνω, ο διπλασιαστής τάσης που χρησιμοποιεί 555 ώρες , ανορθωτές διπλασιασμού τάσης όπως κύκλωμα Villard, κύκλωμα Greinacher, κύκλωμα γέφυρας, κυκλώματα μεταγωγέα πυκνωτή, αντλία φόρτισης Dickson, πυκνωτές μεταγωγής πολλαπλής σύνδεσης.
Διπλός τάσης με χρονοδιακόπτη 555
Αυτός ο διπλασιαστής τάσης που χρησιμοποιεί χρονοδιακόπτες 555 είναι ένας απλός πολλαπλασιαστής τάσης DC που χρησιμοποιεί πυκνωτές, διόδους και Χρονόμετρο IC 555 σε αστεία λειτουργία. Ως εκ τούτου, παράγει ένα τετραγωνικό κύμα περίπου σε συχνότητα 2KHz με τη βοήθεια των R1, R2 και C1 όπως φαίνεται στο σχήμα. Η δίοδος προς τα εμπρός D2 και C3 συνδέονται έτσι ώστε για την ενίσχυση των σημάτων. Η δίοδος D1 αποτρέπει την πλήρη εκφόρτιση του πυκνωτή C3.
Κύκλωμα διπλής τάσης με χρονοδιακόπτη 555
Έτσι, αυτά τα βασικά εξαρτήματα όπως οι πυκνωτές C3, C4, οι δίοδοι D1 και D2 χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της ισχύος εισόδου. Καθώς τα εξαρτήματα επιλέγονται με τις κατάλληλες βαθμολογίες, το κύκλωμα δέχεται την τάση τροφοδοσίας εισόδου που κυμαίνεται από 3V έως 12V. Εάν η τάση τροφοδοσίας εισόδου υπερβαίνει αυτό το εύρος, τότε το IC 555 μπορεί να υποστεί μόνιμη ζημιά. Οι δίοδοι που χρησιμοποιούνται σε αυτό το κύκλωμα είναι 1N4007, εάν χρησιμοποιούμε άλλες διόδους όπως το 1N4148, τότε η τάση εξόδου μειώνεται λόγω διαφορετικών τάσεων διακοπής.
Πρακτικό πρόγραμμα διπλής τάσης
Η αύξηση των 6V DC σε 10V DC χρησιμοποιώντας 555 χρονοδιακόπτες είναι ένα πρακτικό έργο διπλασιασμού τάσης, το οποίο αποτελείται από διαφορετικά μπλοκ, όπως μπλοκ τροφοδοσίας για παροχή τάσης τροφοδοσίας εισόδου στο κύκλωμα, 555 χρονοδιακόπτες που είναι συνδεδεμένοι σε ασταθή λειτουργία για την ανάπτυξη τετραγώνου DC κύμα, μπλοκ πολλαπλασιαστή, μπλοκ μέτρησης τάσης εξόδου.
Κύκλωμα διπλής τάσης χρησιμοποιώντας διάγραμμα μπλοκ χρονοδιακόπτη 555 από το Edgefxkits.com
Η τάση τετραγωνικού κύματος που αναπτύχθηκε από το 555 χρονοδιακόπτη IC συνδέθηκε στο ασταθής λειτουργία χρησιμοποιείται ως είσοδος για πολλαπλασιαστή τάσης ή μπλοκ διπλασιασμού τάσης. Έτσι, το κύκλωμα διπλασιασμού τάσης πολλαπλασιάζει την τάση εισόδου για τη δημιουργία τάσης εξόδου που είναι περίπου ίση με το διπλάσιο της τάσης εισόδου. Εδώ, σε αυτήν την περίπτωση, η τάση εξόδου είναι περίπου 10V DC.
Κύκλωμα διπλής τάσης χρησιμοποιώντας κιτ χρονοδιακόπτη 555 από το Edgefxkits.com
Η τάση εξόδου 555 χρονοδιακόπτη κατασκευάζεται για να διέρχεται από τον διπλασιαστή τάσης για την παραγωγή διπλής τάσης εξόδου. Όμως, για τη διατήρηση της καλής ρύθμισης και για να αποφευχθεί η πτώση της τάσης εξόδου κάτω από το εκτιμώμενο επίπεδο, πρέπει να περιορίσουμε το φορτίο σε λιγότερο από 5mA. Έτσι, με την εξάλειψη των υψηλών φορτίων σχεδίασης ρεύματος μπορούμε να αποφύγουμε την κακή ρύθμιση τάσης.
Με την προσθήκη περισσότερου αριθμού σταδίων πολλαπλασιασμού, μπορούμε να αποκτήσουμε τάση εξόδου ίση με τρεις έως δέκα φορές την τάση εισόδου.
Κύκλωμα διπλής τάσης για DC υψηλής τάσης χρησιμοποιώντας δίοδο και πυκνωτές
Αυτό το έργο διπλασιασμού τάσης έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή υψηλής τάσης εξόδου περίπου 2kV DC παρέχοντας τροφοδοσία εισόδου 230V AC. Συμβατικά, μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για την αύξηση των επιπέδων τάσης. Όμως, αυτοί οι συμβατικοί μετασχηματιστές αύξησης αυξάνουν την τάση εξόδου και μειώνουν το ρεύμα. Ως εκ τούτου, πολλαπλασιαστές τάσης χρησιμοποιούνται για την αύξηση της τάσης όπου απαιτούνται υψηλές τάσεις και χαμηλά ρεύματα, και αυτοί οι πολλαπλασιαστές τάσης μετατρέπουν AC σε DC.
Υψηλής τάσης DC χρησιμοποιώντας κιτ έργου κυκλώματος πολλαπλασιαστή τάσης από το Edgefxkits.com
Οι ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές όπως CRT, τηλεοπτικοί σωλήνες εικόνων και βιομηχανικές εφαρμογές απαιτούν την παραγωγή υψηλών τάσεων DC περίπου 10kV χρησιμοποιώντας αυτήν την ιδέα. Όμως, εδώ σε αυτό το έργο, παράγεται μόνο 2kV περιορίζοντας τον συντελεστή πολλαπλασιασμού σε 8 για λόγους ασφαλείας.
Υψηλής τάσης DC χρησιμοποιώντας διάγραμμα μπλοκ κυκλώματος πολλαπλασιαστή τάσης από Edgefxkits.com
Το διάγραμμα μπλοκ παραγωγής υψηλής τάσης DC που χρησιμοποιεί διόδους και πυκνωτές φαίνεται στο σχήμα που αποτελείται από μεγάλα μπλοκ όπως μια σειρά λαμπτήρων, τροφοδοσίας, δικτύου σκάλας διόδων και πυκνωτών, κύκλωμα διπλασιασμού τάσης, κυκλώματος καταρράκτη, δυνητικού διαχωριστή.
Αυτό το έργο λειτουργεί με βάση την αρχή του κυκλώματος διπλασιασμού τάσης, σε κάθε στάδιο, ο πολλαπλασιαστής τάσης συνεχίζει να διπλασιάζει την τάση. Ως εκ τούτου, από τα 8 στάδια, ο πολλαπλασιαστής τάσης παράγει τάση εξόδου περίπου 2kV DC. Όμως, η μέτρηση αυτής της υψηλής τάσης DC χρησιμοποιώντας έναν τυπικό πολλαπλασιαστή δεν είναι δυνατή. Ως εκ τούτου, ένας πιθανός διαχωριστής 10: 1 χρησιμοποιείται για σκοπούς μέτρησης. Έτσι, εάν η ένδειξη εξόδου είναι 200V, τότε η πραγματική τάση εξόδου είναι 2kV. Όμως, πάλι το πολύμετρο αποτελείται από χαμηλή αντίσταση εισόδου που διαβάζει την τάση εξόδου περίπου 7 φορές την τάση AC τροφοδοσίας.
Για περισσότερες τεχνικές πληροφορίες σχετικά με τον διπλασιαστή τάσης και καινοτόμο έργα ηλεκτρονικής , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας δημοσιεύοντας τα ερωτήματά σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.
