Općenito, konvencionalni napajanje sustav osigurava napajanje od 230 V izmjenične struje koje se koristi za višestruka električna i elektronička opterećenja. Ali, za nekoliko opterećenja ili elektroničku opremu poput katodnih cijevi, rendgenskih sustava, jonskih pumpi, elektrostatičkog sustava, laserskih sustava, putujućih valnih cijevi i tako dalje potrebno je visoko napajanje za njihov rad. Stoga se raspoloživi napon mora pomnožiti pomoću umnoživača napona. Množitelj napona je električni krug koji se sastoji od dioda i kondenzatora koji se mogu koristiti za umnožavanje ili povećavanje napona i pretvaranje izmjeničnog u istosmjerni tok množenjem napona i ispravljanjem struje. Postoje različiti vrste multiplikatora napona kao što su udvostručivači napona, naponi trostruki i naponi četverostruki. Prvenstveno ćemo razgovarati o shemi sklopa udvostručivača napona i o radu udvostručivača napona.
Dvostruki napon
Elektronički sklop za umnožavanje napona koji udvostručuje napon pomoću načela punjenja i pražnjenja kondenzatora naziva se udvostručivač napona. Sastoji se od glavne elektroničke komponente kao što su kondenzatori i diode.
Dvostruki krug napona
Jednostavni sklop udvostručivača napona sastoji se od dva kondenzatora i dvije diode spojene kako je prikazano na slici. Krug udvostručivača napona može biti jednostavni ispravljač koji uzima ulazni izmjenični napon i generira izlazni istosmjerni napon koji je približno dvostruko veći od ulaznog izmjeničnog napona. Iako postoje udvostručivači napona istosmjernog i istosmjernog napona, ali u ovim vrstama sklopova udvostručivača napona za upravljanje prebacivanjem potreban je pogonski krug. Postoje različite vrste sklopova udvostručivača napona, poput jednostavnog udvostručivača napona, kao što je prikazano gore, pomoću udvostručivača napona 555 sati , ispravljači za udvostručivače napona poput Villardovog kruga, Greinacherovog kruga, mostovskog kruga, preklopnih kondenzatorskih krugova, Dicksonove pumpe za punjenje, prepletenih kondenzatora.
Dvostruki napon pomoću 555 timera
Ovaj dvostruki napon pomoću 555 timera jednostavan je multiplikator istosmjernog napona koji koristi kondenzatore, diode i IC 555 tajmer u nestabilnom načinu rada. Stoga on proizvodi kvadratni val približno na frekvenciji od 2KHz uz pomoć R1, R2 i C1 kao što je prikazano na slici. Diode D2 i C3 usmjerene prema naprijed spojene su tako da za pojačavanje signala. Dioda D1 sprečava potpuno pražnjenje kondenzatora C3.
Dvostruki napon u krugu pomoću 555 timera
Dakle, ove osnovne komponente kao što su kondenzatori C3, C4, diode D1 i D2 koriste se za pojačavanje ulazne snage. Kako su komponente odabrane s odgovarajućim nazivima, krug prihvaća ulazni napon napajanja u rasponu od 3V do 12V. Ako ulazni napon napajanja pređe ovaj raspon, tada se IC 555 može trajno oštetiti. Diode korištene u ovom krugu su 1N4007, ako koristimo druge diode poput 1N4148, tada se izlazni napon smanjuje zbog različitih napona proboja.
Projekt praktičnog udvostručivača napona
Pojačati 6V DC do 10V DC pomoću 555 timera praktičan je projekt udvostručivača napona, koji se sastoji od različitih blokova kao što su blok napajanja za davanje ulaznog napona kruga, 555 tajmera koji je povezan u nestabilnom načinu za razvoj istosmjernog kvadrata val, blok množitelja, blok za mjerenje izlaznog napona.
Dvostruki napon u krugu pomoću 555 blok-sheme vremenskog mjerača Edgefxkits.com
Kvadratni valni napon razvijen pomoću 555 IC timera spojenog u nestabilni način rada koristi se kao ulaz za multiplikator napona ili blok udvostručivača napona. Dakle, sklop udvostručivača napona množi ulazni napon za stvaranje izlaznog napona koji je približno jednak dvostrukom ulaznom naponu. Ovdje je, u ovom slučaju, izlazni napon približno 10V DC.
Dvostruki napon u krugu pomoću 555 Timer Project Kit od Edgefxkits.com
Izlazni napon tajmera 555 napravljen je da prolazi kroz udvostručivač napona za proizvodnju dvostrukog izlaznog napona. No, da bismo održali dobru regulaciju i izbjegli pad izlaznog napona ispod procijenjene razine, moramo ograničiti opterećenje na manje od 5mA. Stoga, uklanjanjem velikih strujnih vučnih opterećenja možemo izbjeći lošu regulaciju napona.
Dodavanjem većeg broja stupnjeva množitelja možemo dobiti izlazni napon koji je jednak tri do deset puta veći od ulaznog napona.
Napon dvostrukog kruga za visokonaponski istosmjerni tok pomoću diode i kondenzatora
Ovaj projekt udvostručivača napona dizajniran je za generiranje visokog izlaznog napona oko 2kV DC davanjem ulaznog napajanja od 230V AC. Konvencionalno, pojačavajući transformatori koriste se za pojačavanje naponskih razina. Ali ovi konvencionalni pojačavajući transformatori povećavaju izlazni napon i smanjuju struju. Stoga se multiplikatori napona koriste za pojačavanje napona tamo gdje su potrebni visoki naponi i male struje, a ti multiplikatori napona pretvaraju izmjenični u istosmjerni.
Visokonaponski istosmjerni strujni krug pomoću multiplikacijskog sklopa za umnožavanje, Edgefxkits.com
Električni i elektronički uređaji poput CRT-a, cijevi za televizijske slike i industrijske primjene zahtijevaju stvaranje visokog istosmjernog napona oko 10kV pomoću ovog koncepta. Ali, ovdje se u ovom projektu generira samo 2kV ograničavanjem faktora množenja na 8 iz sigurnosnih razloga.
Visokonaponski istosmjerni strujni krug pomoću blok dijagrama multiplikatora napona Edgefxkits.com
Blok dijagram visokonaponskog istosmjernog stvaranja pomoću dioda i kondenzatora prikazan je na slici koja se sastoji od glavnih blokova poput serijske svjetiljke, napajanja, ljestvičaste mreže dioda i kondenzatora, kruga udvostručivača napona, kaskadnog kruga, djelitelja potencijala.
Ovaj projekt radi na principu sklopa udvostručivača napona, u svakoj fazi multiplikator napona nastavlja udvostručavati napon. Dakle, iz 8 stupnjeva, multiplikator napona generira izlazni napon oko 2kV DC. Ali, mjerenje ovog visokog istosmjernog napona pomoću standardnog množitelja nije moguće. Stoga se za potrebe mjerenja koristi potencijalni djelilac 10: 1. Dakle, ako je očitanje izlaza 200V, tada je stvarni izlazni napon 2kV. Ali, opet, multimetar se sastoji od male ulazne impedancije koja očitava izlazni napon približno 7 puta veći od opskrbnog izmjeničnog napona.
Za više tehničkih informacija o udvostručitelju napona i inovativnom elektronički projekti , možete nam se slobodno obratiti objavljivanjem svojih upita u odjeljku za komentare u nastavku.
