Násobič napätia
Čo ak nabíjate kondenzátory paralelne alebo jeden po druhom, potom ich zapojíte do série a výslednú batériu použijete ako zdroj vyššieho napätia? Ale toto je dobre známy spôsob zvyšovania napätia, ktorý sa nazýva násobenie.
Pomocou násobiteľa napätia možno získať vyššie napätie z nízkonapäťového zdroja bez toho, aby bol na tento účel potrebný zvyšovací transformátor. V niektorých aplikáciách transformátor nebude fungovať vôbec a niekedy je oveľa pohodlnejšie použiť multiplikátor na zvýšenie napätia.
Napríklad v televízoroch vyrobených v ZSSR je možné získať napätie 9 kV z lineárneho transformátora a potom už zvýšiť na 27 kV pomocou multiplikátora UN9 / 27-1,3 (označenie znamená, že na vstup sa privádza 9 kV, na výstupe sa získa 27 kV pri prúde 1,3 mA).
Predstavte si, že by ste museli získať takéto napätie pre CRT TV iba pomocou jedného transformátora? Koľko závitov musí byť navinutých v jeho sekundárnom vinutí a aký hrubý bude drôt? To by viedlo k plytvaniu materiálom.V dôsledku toho sa ukazuje, že na získanie vysokého napätia, ak požadovaný výkon nie je vysoký, je celkom vhodný multiplikátor.
Obvod multiplikátora napätia, či už nízkeho alebo vysokého napätia, obsahuje iba dva typy komponentov: diódy a kondenzátory.
Funkciou diód je nasmerovať nabíjací prúd do príslušných kondenzátorov a potom nasmerovať vybíjací prúd z príslušných kondenzátorov správnym smerom tak, aby sa dosiahol cieľ (získanie zvýšeného napätia).
Na násobič je samozrejme privedené striedavé alebo vlnové napätie a často sa toto zdrojové napätie odoberá z transformátora. A na výstupe multiplikátora bude teraz vďaka diódam napätie konštantné.
Pozrime sa, ako funguje multiplikátor, ako príklad použijeme zdvojovač. Keď prúd na samom začiatku klesá od zdroja, horný kondenzátor C1 v blízkosti sa nabíja najskôr a najintenzívnejšie cez blízku spodnú diódu D1, zatiaľ čo druhý kondenzátor podľa schémy nedostáva náboj, pretože je blokovaný dióda.
Taktiež, keďže tu máme zdroj striedavého prúdu, prúd ide hore zo zdroja, ale tu po ceste tam je nabitý kondenzátor C1, ktorý je teraz zapojený do série so zdrojom a cez diódu D2 sa kondenzátor C2 nabíja na vyššie napätie, takže napätie na ňom je vyššie ako amplitúda zdroja (mínus straty v dióda, vo vodičoch, v dielektriku a iné.).).
Okrem toho sa prúd opäť pohybuje smerom nadol od zdroja - kondenzátor C1 sa dobíja.A ak nie je záťaž, po niekoľkých periódach sa napätie na kondenzátore C2 udrží na približne 2 amplitúdovom napätí zdroja. Podobne môžete pridať ďalšie sekcie, aby ste získali vyššie napätie.
Keď sa však počet stupňov v multiplikátore zvyšuje, výstupné napätie je najprv vyššie a vyššie, ale potom rýchlo klesá. V praxi sa v multiplikátoroch zriedka používa viac ako 3 kroky. Koniec koncov, ak urobíte príliš veľa krokov, straty sa zvýšia a napätie vzdialených sekcií bude menšie, ako je žiaduce, nehovoriac o hmotnosti a rozmeroch takéhoto produktu.
Mimochodom, zdvojnásobenie napätia sa tradične používa v mikrovlnných rúrach. STK (frekvencia 50 Hz), ale strojnásobenie, v násobkoch ako UN, sa aplikuje na vysokofrekvenčné napätie merané v desiatkach kilohertzov.
Dnes sa v mnohých technických oblastiach, kde sa vyžaduje vysoké napätie s nízkym prúdom: v laserovej a röntgenovej technike, v systémoch podsvietenia displejov, v magnetrónových silových obvodoch, v ionizátoroch vzduchu, urýchľovačoch častíc, v kopírovacej technike, dobre zakorenili multiplikátory.