gerilim çarpanı
Ya kondansatörleri paralel ya da birer birer şarj ederseniz, ardından seri olarak bağlarsanız ve ortaya çıkan pili daha yüksek voltaj kaynağı olarak kullanırsanız? Ancak bu, voltajı artırmanın bilinen bir yoludur ve buna çarpma denir.
Bir voltaj çarpanı kullanılarak, bu amaçla bir yükseltici transformatöre ihtiyaç duyulmadan düşük voltajlı bir kaynaktan daha yüksek bir voltaj elde edilebilir. Bazı uygulamalarda trafo hiç çalışmaz ve bazen voltajı artırmak için bir çarpan kullanmak çok daha uygundur.
Örneğin, SSCB'de üretilen TV'lerde, bir lineer transformatörden 9 kV'luk bir voltaj elde edilebilir ve daha sonra UN9 / 27-1.3 çarpanı kullanılarak 27 kV'a yükseltilebilir (işaret, girişe 9 kV verildiği anlamına gelir, Çıkışta 1,3 mA akımda 27 kV elde edilir).
Sadece bir trafo kullanarak bir CRT TV için böyle bir voltaj elde etmeniz gerekip gerekmediğini düşünün. Sekonder sargısında kaç tur sarılmalıdır ve tel ne kadar kalın olacaktır? Bu da malzeme israfına neden olacaktır.Sonuç olarak, yüksek gerilim elde etmek için, gerekli güç yüksek değilse, bir çarpanın oldukça uygun olduğu ortaya çıktı.
İster düşük voltaj ister yüksek voltaj olsun, bir voltaj çarpan devresi sadece iki tür bileşen içerir: diyotlar ve kapasitörler.
Diyotların işlevi, şarj akımını ilgili kapasitörlere yönlendirmek ve ardından ilgili kapasitörlerden gelen deşarj akımını doğru yöne yönlendirerek amaca (artan voltaj elde etme) ulaşmaktır.
Elbette çarpana bir AC veya dalga gerilimi uygulanır ve çoğu zaman bu kaynak gerilimi trafodan alınır. Ve çarpanın çıkışında diyotlar sayesinde voltaj artık sabit olacaktır.
Örnek olarak bir katlayıcı kullanarak çarpanın nasıl çalıştığına bakalım. En baştaki akım kaynaktan aşağı doğru hareket ettiğinde, yakındaki üst kapasitör C1 ilk önce ve en yoğun şekilde yakındaki alt diyot D1 aracılığıyla şarj edilirken, şemaya göre ikinci kapasitör şarj almaz çünkü tarafından engellenir. diyot.
Ayrıca, burada bir AC kaynağımız olduğundan, akım kaynaktan yukarı doğru hareket eder, ancak burada yol boyunca şarjlı kondansatör Şimdi kaynağa seri olarak bağlanan ve D2 diyotu aracılığıyla ortaya çıkan C1, C2 kondansatörü daha yüksek bir voltajda bir yük alır, bu nedenle üzerindeki voltaj kaynağın genliğinden daha yüksektir (eksi kayıplar) diyot, tellerde, dielektrikte ve diğerleri.).
Ek olarak, akım tekrar kaynaktan aşağı doğru hareket eder - kapasitör C1 yeniden şarj edilir.Ve eğer yük yoksa, birkaç periyot sonra C2 kondansatörü üzerindeki voltaj, kaynağın yaklaşık 2 genlik voltajında tutulacaktır. Aynı şekilde, daha yüksek voltajlar elde etmek için daha fazla bölüm ekleyebilirsiniz.
Ancak çarpandaki kademe sayısı arttıkça çıkış gerilimi önce yükselir ve yükselir, sonra hızla düşer. Uygulamada, çarpanlarda 3'ten fazla adım nadiren kullanılır. Sonuçta, çok fazla adım atarsanız, kayıplar artacak ve böyle bir ürünün ağırlığından ve boyutlarından bahsetmeye gerek yok, uzak bölümlerin voltajı istenenden daha az olacaktır.
Bu arada, voltajı ikiye katlama geleneksel olarak mikrodalga fırınlarda kullanılır. MOT (frekans 50 Hz), ancak UN gibi katlarda üçlü, onlarca kilohertz cinsinden ölçülen yüksek frekanslı bir voltaja uygulanır.
Bugün, düşük akımla yüksek gerilimin gerekli olduğu birçok teknik alanda: lazer ve X-ray teknolojisinde, ekran arka aydınlatma sistemlerinde, magnetron güç devrelerinde, hava iyonlaştırıcılarında, parçacık hızlandırıcılarında, kopyalama teknolojisinde, çoğaltıcılar kök salmıştır.