Násobitel napětí

Ve skutečnosti jde o upravený filtr kondenzátoru (obvod napájení), který vytváří stejnosměrné výstupní napětí, které je dvakrát nebo vícekrát vyšší než špičkové vstupní střídavé napětí. V této části se podíváme na plnohodnotný násobič napětí, polohodnotný násobič napětí, trojnásobič a nakonec čtyřnásobič napětí.

Polohodnotný násobič napětí

Vstupní vlnová forma, schéma obvodu a výstupní vlnová forma jsou znázorněny na obrázku 1. Zde, během kladného poloobdobí, dioda D1 vede a dioda D2 bude vypnutá. V této době se kondenzátor (C1) nabije na VSmax (špičkové napětí). Během záporného poloobdobí, dioda D2 vede a dioda D1 bude vypnutá. V této době začne nabíjet C2.

Během dalšího kladného poloobdobí, D2 je v reverzním polarizovaném stavu (otevřený obvod). V této době kondenzátor C2 se rozbití přes zátěž a tedy napětí napříč tímto kondenzátorem klesne.

Pokud však není žádná zátěž přes tento kondenzátor, pak budou oba kondenzátory nabité. To znamená, že C1 je nabito na VSmax a C2 je nabito na 2VSmax. Během záporného poloobdobí se C2 opět nabije (2VSmax). V následujícím poloobdobí se získá polohodnota, která je filtrována pomocí kondenzátorového filtru, přes kondenzátor C2. Zde je frekvence vlny stejná jako signálová frekvence. Ze tohoto obvodu lze získat stejnosměrné výstupní napětí řádu 3kV.

Plnohodnotný násobič napětí

Vstupní vlnová forma plnohodnotného násobiče napětí je znázorněna níže.

Schéma obvodu a výstupní vlnová forma jsou znázorněny na obrázku 3. Zde, během kladného cyklu vstupního napětí, dioda D1 bude v předním polarizovaném stavu a kondenzátor C1 se nabije na VSmax(špičkové napětí). V této době bude D2 v reverzním polarizovaném stavu. Během záporného cyklu vstupního napětí, bude dioda D2dioda v předním polarizovaném stavu a kondenzátor C2 se nabije. Pokud není zátěž připojená k výstupním terminálům, celkové napětí obou kondenzátorůje získáno jako výstupní napětí. Pokud je nějaká zátěž připojena k výstupním terminálům, pak výstupní napětí.

Můžeme vidět, že jak polohodnotný, tak plnohodnotný násobič napětí dávají 2VS MAX jako výstup. Nevyžaduje to žádný transformátor s centrálním uzemněním. Maximální reverzní napěťové hodnocení diod bude rovno 2VS MAX. Ve srovnání s polohodnotným násobičem napětí může plnohodnotný násobič napětí snadno filtrrovat vysokofrekvenční vlny a výstupní frekvence vln bude rovna dvakrát větší než frekvence zdroje. Problém plnohodnotného násobiče napětí spočívá v tom, že mezi vstupem a výstupem chybí společné uzemnění.

Trojnásobič a čtyřnásobič napětí

Pomocí metody rozšíření obvodu polohodnotného násobiče napětí lze vytvořit jakékoli násobiče napětí (trojnásobič, čtyřnásobič atd.). Když jsou jak kondenzátory, tak i zátěž malé, lze dosáhnout velmi vysokých stejnosměrných napětí pomocí těchto obvodů, které obsahují několik částí pro zvýšení (zvětšení) stejnosměrného napětí.

Zde, první kladné a záporné poloobdobí je stejné jako u polohodnotného násobiče napětí. Během následujícího kladného poloobdobí vedou D1 a D