| Ваш IP: 100.24.125.162 | Online(57) - гости: 27, боты: 30 | Загрузка сервера: 1.06 ::::::::::::

Схемы умножения напряжения

Габариты и масса высоковольтных трансформаторов из-за необходимости обеспечения  электрической прочности становятся очень большими. Поэтому удобнее использовать в высоковольтных маломощных источниках питания умножители напряжения. Умножители напряжения создаются на базе схем выпрямления с емкостной реакцией нагрузки. Принцип действия таких схем в том, что последовательно соединенные конденсаторы заряжаются каждый отдельно от сравнительно низковольтной вторичной обмотки трансформатора через свои вентили (диоды), но так как по отношению к нагрузке конденсаторы соединены последовательно, то общее напряжение будет равно сумме напряжений на всех конденсаторах, то есть выходное напряжение схемы умножится по сравнению с напряжением обычного выпрямителя.

Внутренне сопротивление схемы умножения возрастает с увеличением числа каскадов, поэтому она должна работать на высокоомные нагрузки. Наибольшее распространение получили однофазные симметричные и несимметричные схемы умножения напряжения.

Симметричные схемы умножения напряжения отличаются от несимметричных способом подключения к вторичной обмотке трансформатора.

Однофазные несимметричные схемы умножения представляют собой последовательное соединение нескольких одинаковых однотактных схем выпрямления с емкостной реакцией.

В схеме показанной на рисунке каждый последующий конденсатор заряжается до более высокого напряжения. Если ЭДС вторичной обмотки трансформатора направлена от точки а к точке б , то открывается первый вентиль и происходит заряд конденсатора С1. Этот конденсатор зарядится до напряжения равного амплитуде напряжения на вторичной обмотке трансформатора U2m. При изменении ЭДС вторичной обмотки будет протекать ток заряда второго конденсатора по цепи: точка а, конденсатор С1, вентиль VD2, конденсатор С2, точка б. При этом конденсатор С2 зарядится до напряжения UC2 = U2m+UC1 = 2U2m, так как вторичная обмотка трансформатора и конденсатор С1 оказались включенными последовательно и согласованно. При последующем изменении направления ЭДС вторичной обмотки происходит заряд третьего конденсатора С3 по цепи: точка б , С2, VD3, С3 точка а вторичной обмотки. Конденсатор С3 будет заряжаться до напряжения UC3 = U2m+UC2≈3U2m и так далее.

Таким образом, на каждом последующем конденсаторе кратность напряжения соответствует UCn = nU2m.

Необходимое высокое напряжение снимается с одного конденсатора Сn.

В схеме показанной на следующем рисунке наибольшее напряжение на конденсаторах равно удвоенному напряжению на вторичной обмотке.

В первый полупериод напряжения вторичной обмотки через вентиль VD1 заряжается до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки U2m конденсатор С1. Во второй полупериод напряжение вторичной обмотки трансформатора изменит свое направление и будет включено согласно с напряжением конденсатора С1. Конденсатор С2 зарядится через вентиль VD2 до суммы этих напряжений 2U2m.

В следующий по порядку полупериод через вентиль VD3 заряжается конденсатор С3. Он зарядится до напряжения:

UC3 = -UC1 + U2m + UC2 = — U2m+U2m + 2U2m = 2U2m

Нетрудно заметить, что и остальные конденсаторы схемы заряжаются до удвоенного напряжения вторичной обмотки. В этой схеме в отличии от первой умноженное напряжение снимается не с одного, а нескольких конденсаторов.

В схемах умножения при росте тока нагрузки выходное напряжение существенно снижается. Частота пульсаций в рассмотренных схемах умножения равна частоте сети.

Напряжение на последнем конденсаторе схемы умножения появится только после того полупериода напряжения вторичной обмотки трансформатора, который соответствует коэффициенту умножения, то есть через время tт = nT/2 , где Т — период выпрямленного напряжения.

Схема Латура (удвоение напряжения)

Схема Латура представляет собой мостовую схему у которой два плеча моста включены вентили VD1 VD2, а два другие плеча — конденсаторы С1 С2. К одной из диагоналей моста подключена вторичная обмотка трансформатора, к другой нагрузка. Схему удвоения напряжения можно представить в виде двух однополупериодных схем, соединенных последовательно и работающих от одной вторичной обмотки трансформатора. В первый полупериод, когда потенциал точки а вторичной обмотки положителен относительно точки б, откроется вентиль VD1 и начинается заряд конденсатора С1. Ток в этот момент протекает через вторичную обмотку, VD1 и С1.

Во второй полупериод заряжается конденсатор С2. Ток заряда конденсатора С2 протекает через вторичную обмотку, С2 и VD2.

С1 и С2 по отношению к сопротивлению нагрузки Rн1 соединены последовательно, и напряжение на нагрузке равно сумме напряжений UC1 UC2.

Схема удвоения напряжения применяется при выходной мощности до 50 Вт и выпрямленном напряжении 500-1000В и выше.

Основное преимущество схемы это повышенная частота пульсации, низкое обратное напряжение на диодах по сравнению с двухфазной схемой и достаточно полное использование трансформатора. К недостаткам можно отнести повышенное значение тока диодов.

Источник: Артамонов Б.И., Бокуняев А.А. Источники электропитания радиоустройств (1982)

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Случайные статьи

  • Преобразователь напряжения на NCP1450A (1,9…5В/1А)

    Преобразователь напряжения на NCP1450A (1,9…5В/1А)

    NCP1450A — повышающий DC−DC импульсный преобразователь (180кГц), используется для питания портативной радиоэлектронной аппаратуры, зарядки аккумуляторов. ИМС NCP1450A используется совместно с выходным биполярным или полевым транзистором. Диапазон входных напряжений от 0.6 до 5.5В. Преобразователь обладает высоким КПД до 88% и большой точностью выходного напряжения (±2,5%). Преобразователь имеет пять стандартных выходных напряжений: 1.9В, 2.7В, 3В, …Подробнее...
  • Простой генератор на 10МГц

    Простой генератор на 10МГц

    На рисунке представлена схема простого генератора на 10МГц, форма выходного сигнала на выходе 1 примерно близка к синусоидальной, на выходе 2 сигнал имеет прямоугольную форму. Частота генератора зависит от кварцевого генератора, частота 10 МГц выбрана для примера, максимально возможная частота может достигать до 20 МГц. Длительность сигнала можно менять подборкой …Подробнее...
  • STK465 — УМЗЧ 2х30 Вт

    STK465 — УМЗЧ 2х30 Вт

    STK465 производства фирмы Sanyo представляет собой двухканальный (стереофонические) усилитель мощности низкой частоты в гибридном исполнении. STK465 предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре высокого класса. В микросхемах отсутствует защита выхода от короткого замыкания в нагрузке. Для получения максимальной выходной мощности микросхемы необходимо установить на теплоотвод (радиатор). …Подробнее...
  • Ламповый УМЗЧ с ультралинейным оконечным каскадом

    Ламповый УМЗЧ с ультралинейным оконечным каскадом

    Рассмотрим схему описываемого усилителя, показанную на рис.1. Технические характеристики УМЗЧ Максимальная выходная мощность при входном напряжении 3 В и коэффициенте гармоник не более 0,5% — 12 Вт Рабочий диапазон частот при неравномерности АЧХ не более 3 дБ — от 30 Гц до 22 кГц На левой половине лампы 6Н1П собран …Подробнее...
  • Квазисенсорный блок фиксированных настроек

    Блок предназначен для переключения фиксированных настроек УКВ-ЧМ тюнера с электронной настройкой. Уст-во описанное в статье может коммутировать 10 переменных резисторов с помощью которых осуществляется настройка на каналы. Индикация — светодиодная. помимо квазисенсорного выбора каналов в блоке предусмотрено по круговое обратное и прямое переключение каналов. блок настроек построен на микросхемах серии …Подробнее...