Obecně konvenční zdroj napájení systém poskytuje napájení 230V AC, které se používá pro více elektrických a elektronických zátěží. Ale několik zátěží nebo elektronická zařízení, jako jsou katodové trubice, rentgenové systémy, iontová čerpadla, elektrostatický systém, laserové systémy, trubice s pohyblivými vlnami atd., Vyžadují pro svůj provoz zdroj vysokého výkonu. Proto musí být dostupné napětí vynásobeno pomocí multiplikátorů napětí. Násobič napětí je elektrický obvod skládající se z diod a kondenzátorů, které lze použít k násobení nebo zvyšování napětí a převádění střídavého proudu na stejnosměrné pomocí násobení napětí a usměrňovacího proudu. Existují různé typy multiplikátorů napětí například zdvojovač napětí, napětí trojnásobné a napětí čtyřnásobné. Primárně budeme diskutovat schéma zapojení zdvojovače napětí a fungování zdvojovače napětí.
Napětí dvojnásobné
Obvod elektronického multiplikátoru napětí, který zdvojnásobuje napětí pomocí principu nabíjení a vybíjení kondenzátorů, se nazývá zdvojovač napětí. Skládá se z hlavní elektronické komponenty jako jsou kondenzátory a diody.
Obvod zdvojovače napětí
Jednoduchý obvod zdvojovače napětí se skládá ze dvou kondenzátorů a dvou diod připojených, jak je znázorněno na obrázku. Obvodem zdvojovače napětí může být jednoduchý usměrňovač, který přijímá vstupní střídavé napětí a generuje výstupní stejnosměrné napětí, které je přibližně dvojnásobné než vstupní střídavé napětí. I když existují zdvojovače stejnosměrného napětí, ale u těchto typů obvodů zdvojovače napětí je pro řízení spínání vyžadován hnací obvod. Existují různé typy obvodů zdvojovače napětí, jako je jednoduchý zdvojovač napětí, jak je uvedeno výše, použití zdvojovače napětí 555 hodin , usměrňovače zdvojnásobení napětí, jako je Villardův obvod, Greinacherův obvod, můstkový obvod, spínané kondenzátorové obvody, Dicksonovo nabíjecí čerpadlo, spínané kondenzátory s křížovým propojením.
Zdvojovač napětí pomocí časovače 555
Tento zdvojovač napětí využívající časovače 555 je jednoduchý multiplikátor stejnosměrného napětí, který využívá kondenzátory, diody a Časovač IC 555 v astabilním režimu. Produkuje tedy obdélníkovou vlnu přibližně na frekvenci 2 KHz pomocí R1, R2 a C1, jak je znázorněno na obrázku. Diody D2 a C3 s předpětím jsou zapojeny tak, aby zesilovaly signály. Dioda D1 zabraňuje úplnému vybití kondenzátoru C3.
Obvod zdvojovače napětí pomocí časovače 555
Tyto základní komponenty, jako jsou kondenzátory C3, C4, diody D1 a D2, se tedy používají ke zvýšení vstupního výkonu. Jelikož jsou komponenty vybrány s odpovídajícím jmenovitým výkonem, obvod přijímá vstupní napájecí napětí v rozsahu od 3 V do 12 V. Pokud vstupní napájecí napětí překročí tento rozsah, může se IC 555 trvale poškodit. Diody použité v tomto obvodu jsou 1N4007, pokud použijeme jiné diody, například 1N4148, pak výstupní napětí klesá v důsledku různých poruchových napětí.
Praktický projekt Zdvojovač napětí
Zvýšení o 6V DC na 10V DC pomocí časovačů 555 je praktický projekt zdvojovače napětí, který se skládá z různých bloků, jako je napájecí blok pro dodávání vstupního napájecího napětí do obvodu, 555 časovačů, které jsou připojeny v astabilním režimu pro vývoj stejnosměrného čtverce vlna, multiplikační blok, blok měření výstupního napětí.
Obvod zdvojovače napětí pomocí blokového schématu časovače 555 od Edgefxkits.com
Napětí obdélníkové vlny vyvinuté 555 připojeným časovačem IC astabilní režim se používá jako vstup pro napěťový multiplikátor nebo blok zdvojovače napětí. Obvod zdvojovače napětí tedy znásobuje vstupní napětí pro generování výstupního napětí, které se přibližně rovná dvojnásobku vstupního napětí. Zde je v tomto případě výstupní napětí přibližně 10 V DC.
Obvod zdvojovače napětí pomocí 555 Timer Project Kit od Edgefxkits.com
Výstupní napětí časovače 555 je vyrobeno tak, aby prošlo zdvojovačem napětí pro výrobu dvojitého výstupního napětí. Abychom však udrželi dobrou regulaci a aby výstupní napětí nekleslo pod odhadovanou úroveň, musíme omezit zátěž na méně než 5 mA. Tím, že eliminujeme vysoké proudové zátěže, se můžeme vyhnout špatné regulaci napětí.
Přidáním většího počtu stupňů multiplikátoru můžeme získat výstupní napětí, které se rovná troj- až desetinásobku vstupního napětí.
Obvod zdvojovače napětí pro vysokonapěťové stejnosměrné napětí pomocí diod a kondenzátorů
Tento projekt zdvojovače napětí je navržen pro generování vysokého výstupního napětí kolem 2 kV DC poskytováním vstupního napájení 230 V AC. Konvenčně, zesilovací transformátory se používají pro zvýšení úrovní napětí. Ale tyto běžné transformátory zvyšují výstupní napětí a snižují proud. Proto se multiplikátory napětí používají ke zvyšování napětí tam, kde jsou požadována vysoká napětí a nízké proudy, a tyto multiplikátory napětí převádějí střídavé napětí na stejnosměrné.
High Voltage DC Using Voltage Multiplier Circuit Project Kit od Edgefxkits.com
Elektrická a elektronická zařízení, jako jsou CRT, televizní obrazovky a průmyslové aplikace, vyžadují použití tohoto konceptu generování vysokého stejnosměrného napětí kolem 10 kV. Ale zde v tomto projektu je generováno pouze 2 kV omezením multiplikačního faktoru na 8 z bezpečnostních důvodů.
Vysokonapěťové stejnosměrné napětí s využitím obvodového blokového diagramu multiplikátoru napětí od Edgefxkits.com
Blokové schéma generování vysokého napětí DC pomocí diod a kondenzátorů je znázorněno na obrázku, který se skládá z hlavních bloků, jako je sériová lampa, napájení, žebříková síť diod a kondenzátorů, obvod zdvojovače napětí, kaskádový obvod, dělič potenciálu.
Tento projekt pracuje na principu obvodu zdvojovače napětí, v každé fázi multiplikátor napětí pokračuje v zdvojnásobení napětí. Z 8 stupňů tedy multiplikátor napětí generuje výstupní napětí kolem 2 kV DC. Měření tohoto vysokého stejnosměrného napětí pomocí standardního multiplikátoru však není možné. Pro účely měření se tedy používá dělič potenciálu 10: 1. Pokud je tedy výstupní hodnota 200 V, pak skutečné výstupní napětí je 2 kV. Ale opět multimetr sestává z nízké vstupní impedance, která čte výstupní napětí jako přibližně 7násobek napájecího střídavého napětí.
Další technické informace týkající se zdvojovače napětí a inovativní projekty elektroniky , můžete nás kontaktovat zveřejněním dotazů v sekci komentáře níže.
