- Täyden aallon jännitteen kaksinkertaistin
- Puoliaaltojännitteen kaksoispiiri
- Jännitteen kolminkertainen piiri
- Jännitteen nelinkertainen piiri
- Video:
- Huomautuksia:
Jännite Kertojat ovat piirejä jossa saamme erittäin korkea tasajännitteen matala AC-jännite, joka on jännite kertojapiirin generoi jännitteen useita huippu jännite AC, kuten jos huippu jännite AC jännite on 5 V, saamme 15 voltin DC ulostulossa, jos jännitekolmiopiiri. Yleismittari lukee vain vaihtojännitteen RMS-arvon (juurikeskijännite), meidän on kerrottava RMS-arvo arvoon 1,414 (juuri 2), jotta saadaan huippuarvo.
Yleensä muuntajat ovat olemassa jännitteen lisäämiseksi, mutta joskus muuntajat eivät ole mahdollisia niiden koon ja kustannusten vuoksi. Jännitekerroinpiirit voidaan rakentaa muutamalla diodilla ja kondensaattorilla, joten ne ovat edullisia ja erittäin tehokkaita muuntajiin verrattuna. Jännitekerroinpiirit ovat melko samanlaisia kuin tasasuuntaajapiirit, joita käytetään vaihtamaan vaihtovirta tasavirraksi, mutta jännitteenkerroinpiirit eivät vain muunna vaihtovirtaa tasavirraksi, mutta voivat myös tuottaa erittäin korkean tasajännitteen.
Nämä piirit ovat erittäin hyödyllisiä silloin, kun korkea tasajännite on tuotettava matalalla vaihtojännitteellä ja matalaa virtaa tarvitaan, kuten mikroaaltouuneissa, CRT (katodisädeputket) -monitorit televisiossa ja tietokoneissa. CRT-näyttö vaatii suurta tasajännitettä matalalla virralla.
Täyden aallon jännitteen kaksinkertaistin
Kuten nimestä käy ilmi, tulojännite kaksinkertaistuu tämän piirin kautta. Toiminta on täyden aallon jännitteen kaksinkertaistin on hyvin yksinkertainen:
AC: n sinimuotoisen aallon positiivisen puolijakson aikana diodi D1 siirtyy eteenpäin esijännitetysti ja D2 kääntyy esijännitetyksi, joten kondensaattori C1 latautuu D1: n kautta siniaallon huippuarvoon (Vpeak). Ja siniaallon negatiivisen puolijakson aikana D2 on esijännitetty ja D1 kunnioitettu, joten kondensaattori C2 saa varauksen D2: n kautta Vpeakiin.
Molemmat kondensaattorit on nyt ladattu Vpeakiin, joten saamme 2 Vpeak (Vpeak + Vpeak) C1: n ja C2: n poikki ilman kuormaa. Se on nimennyt Full wave -tasasuuntaajan.
Puoliaaltojännitteen kaksoispiiri
Aikaisemmin olemme myös luoneet Voltage Doubler -piirin, jossa 555-ajastin Astable-tilassa ja DC-lähde. Tällä kertaa käytämme 220 V AC: tä ja 9-0-9 muuntajaa 220 V AC: n vähentämiseen, jotta voimme osoittaa jännitteen kertoimen leipälaudalla.
Sinimuotoisen aallon (AC) ensimmäisen positiivisen puolisyklin aikana diodi D1 siirtyy eteenpäin esijännitettynä ja kondensaattori C1 latautuu D1: n läpi. Kondensaattori C1 latautuu vaihtovirran huippujännitteeseen eli Vpeakiin.
Siniaallon negatiivisen puolisyklin aikana diodi D2 johtaa ja D1 käänteisesti esijännitettynä. D1 estää kondensaattorin C1 purkautumisen. Kondensaattori C2 latautuu nyt kondensaattorin C1 (Vpeak) ja AC-jännitteen negatiivisen huippun, joka on myös Vpeak, yhdistetyllä jännitteellä. Kondensaattori C2 lataa siis jopa 2 V: n huippuvolttia. Siksi kondensaattorin C2 jännite on kaksi kertaa AC: n Vpeak.
Seuraavassa positiivisessa jaksossa kondensaattori C2 purkautuu kuormaan, jos kuorma on kytketty, ja latautuu seuraavassa jaksossa. Joten voimme nähdä, että se latautuu yhdessä jaksossa ja purkautuu seuraavassa jaksossa, joten aaltoilutaajuus on yhtä suuri kuin tulosignaalin taajuus, ts. 50 Hz (AC-verkkovirta).
Jännitteen kolminkertainen piiri
Jännitteen Tripler-piirin rakentamiseksi meidän on vain lisättävä vielä yksi diodi ja kondensaattori yllä olevaan puoliaaltojännitteen kaksoispiiriin alla olevan piirikaavion mukaisesti.
Kuten jännitekaksoispiirissä olemme nähneet, että ensimmäisessä positiivisessa puolijaksossa kondensaattori C1 latautuu Vpeakiin ja ja kondensaattori C2 latautuu 2Vpeakiin negatiivisessa puolisyklissä.
Nyt toisen positiivisen puoliskosyklin aikana diodit D1 ja D3 johtavat ja D2 kääntyvät esijännitetyiksi. Tällä tavalla kondensaattori C2 lataa kondensaattorin C3 samalle jännitteelle kuin itse, mikä on 2 Vpeak.
Kondensaattorit C1 ja C3 ovat nyt sarjaan ja jännite C1: n yli on Vpeak ja jännite C3: ssa on 2 Vpeak, joten C1 ja C3: n sarjayhteyden jännite on Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, ja saamme tulon kolminkertaisen jännitteen Vpeak voltti.
Jännitteen nelinkertainen piiri
Koska olemme rakentaneet jännitteen Tripler-piirin lisäämällä yhden diodin ja kondensaattorin puoliaaltojännitteen kaksoispiiriin, meidän on jälleen lisättävä vielä yksi diodi ja kondensaattori Voltage Tripler -piiriin jännitteen nelinkertaisen piirin rakentamiseksi (4 kertaa tulojännite).
Tripler-jännitepiirissä olemme havainneet, että kondensaattori C1 ladattiin Vpeakiin ensimmäisessä positiivisessa puoliskosyklissä, C2 ladattiin 2Vpeakiin negatiivisessa puoliskosyklissä ja C3 myös 2Vpeakiin toisessa positiivisessa puoliskosyklissä.
Nyt toisen negatiivisen puolijakson aikana diodit D2 ja D4 johtavat, ja kondensaattori C4 latautuu 2 V: n huippuun kondensaattorilla C3, joka on myös 2 V: n huippulla. Ja saamme neljä kertaa Vpeak (4Vpeak) kondensaattoreiden C2 ja C4 poikki, koska molemmat kondensaattorit ovat 2 Vpeak.
In Jännite Kerroin piirejä, käytännössä jännite ei ole täsmälleen useita Peak jännite, jolloin jännite on pienempi kuin kerrannaisia, koska joidenkin jännitehäviö diodit, niin tuloksena oleva jännite olisi:
Vout = kertoja * Vpeak - jännitteet laskevat diodien yli
Tämäntyyppisten kertojapiirien haittana on korkea aaltoilutaajuus, ja lähtöä on erittäin vaikea tasoittaa, vaikka kondensaattoreiden suuren arvon käyttäminen voi auttaa vähentämään aaltoilua. Piirin etuna on, että voimme tuottaa erittäin korkean jännitteen pienjännitelähteestä.
Voimme tuottaa paljon suuremman jännitteen ja voimme saada viisi kertaa, 6 kertaa, 7 kertaa ja enemmän, huippu-AC-jännitteen lisäämällä lisää diodeja ja kondensaattoreita. Voimme myös tuottaa korkean negatiivisen jännitteen kääntämällä vain diodien ja kondensaattoreiden napaisuuden tässä piirissä. Teoriassa voimme kertoa jännitteen rajattomasti, mutta käytännössä se ei ole mahdollista kondensaattoreiden kapasitanssin, matalan virran, suuren aaltoilun ja monien muiden tekijöiden vuoksi.
Video:
Huomautuksia:
- Jännite ei moninkertaistu välittömästi, mutta se kasvaa hitaasti ja jonkin ajan kuluttua se asetetaan kolmelle tulojännitteelle.
- Kondensaattoreiden jännitteen tulee olla vähintään kaksinkertainen tulojännitteeseen.
- Lähtöjännite ei ole tarkalleen tulon maksimijännitteen kerroin, se on pienempi kuin tulojännite.