Jännitekerroin

Se on itse asiassa muokattu kondensaattori-suodatuspiiri (suorituskykyinen piiri), joka tuottaa jännitteen, joka on kaksi tai useampi kertaa suurempi kuin vaihtojännitteen huippuarvo. Tässä osiossa tarkastelemme täysisyklin jännitteentuplaajaa, puolisyklin jännitteentuplaajaa, jännitteentripplaajaa ja lopuksi jännitteennelinkertaistajaa.

Puolisyklin jännitteentuplaaja

Syöttöaaltomuoto, piirikaavio ja ulostuloaaltomuoto näkyvät kuvassa 1. Tässä positiivisella puolisyklillä etujohdolla oleva D1-diode johtaa ja diode D2 on pois päältä. Tällöin kondensaattori (C1) varautuu VSmax (huippujännite). Negatiivisella puolisyklillä etujohdolla oleva D2-diode johtaa ja D1-diode on pois päältä. Tällöin C2 alkaa varautua.

Seuraavalla positiivisella puolisyklillä D2 on vastuskeleessa (avoin kytkentä). Tällöin C2 kondensaattori purkautuu läpi kuorman, ja näin jännite tämän kondensaattorin yli laskee.

Mutta kun tämän kondensaattorin yli ei ole kuormaa, molemmat kondensaattorit ovat varauduneet. Eli C1 on varaudunut VSmax ja C2 on varaudunut 2VSmax. Negatiivisella puolisyklillä C2 varautuu uudelleen (2VSmax). Seuraavalla puolisyklillä saadaan kondensaattorisuodatuksen avulla suodatettu puolisykli kondensaattorin C2 yli. Tässä rippeysfrekvenssi on sama kuin signaalin frekvenssi. Piiristä voidaan saada noin 3kV:n suuruinen jatkuvajännite.

Täysisyklin jännitteentuplaaja

Täysisyklin jännitteentuplaajan syöttöaaltomuoto näkyvät alla.

Piirikaavio ja ulostuloaaltomuoto näkyvät kuvassa 3. Tässä; kaiken aikaa syöttöjännitteen positiivisella syklyllä, diode D1 on etujohdossa ja kondensaattori C1 varautuu VSmax(huippujännite). Tällöin, D2 on vastuskeleessa. Kaiken aikaa syöttöjännitteen negatiivisella syklyllä, D2diode on etujohdossa ja kondensaattori C2 varautuu. Jos ulostulon päähän ei ole yhdistetty kuormaa, molempien kondensaattoreiden kokonaisjännite saadaan ulostulojännitteeksi. Jos ulostulon päähän on yhdistetty kuorma, niin ulostulojännite.

Näemme, että sekä puolisyklin että täysisyklin jännitteentuplaajat antavat 2VS MAX ulostulojännitteeksi. Niissä ei tarvita keskipistekytkentäistä muuntimia. Diodeille vaadittava huippujännite on 2VS MAX. Täysisyklin jännitteentuplaaja suodattaa tehokkaasti korkean taajuuden rippleitä, ja ulostulojen rippleifrekvenssi on kaksinkertainen syöttöfrekvenssin verrataan. Mutta täysisyklin jännitteentuplaajan ongelma on, että syötön ja ulostulon välillä ei ole yhteistä maayhteyttä.

Jännitteentripplaaja ja -nelinkertaistaja

Puolisyklin jännitteentuplaajan laajennuksen avulla voidaan luoda mitä tahansa jännitteentuplaajia (tripplaajat, nelinkertaistajat jne). Kun molempien kondensaattorien vuoto ja kuorma ovat pieniä, voimme saavuttaa erittäin korkeita jatkuvajännitteitä näiden piirien avulla, jotka sisältävät useita osia jännitteen nousun lisäämiseksi.

Tässä; ensimmäinen positiivinen ja negatiivinen puolisykli on sama kuin puolisyklin jännitteentuplaajan. Seuraavalla positiivisella puolisyklillä, D1 ja D3 johtavat ja C3 varautuu 2VSmax. Seuraavalla negatiivisella puolisyklillä, D2 ja D4 johtavat ja C4 varautuu 2VSmax. Kun lisätään enemmän