כופל מתח

זה למעשה מעגל מסנן קיבול מותאם (מעגל מתח ישר) המפיק מתח ישרמתח שהוא שניים או יותר מהמקסימום של המתח הסינוסואידלי הנכנס. בסעיף זה, נוכל להסתכל על כפולה מלאה של מתח, כפולה חצייתית של מתח, כפולה שלושתית של מתח ולבסוף כפולה מרובעת של מתח.

כפולה חצייתית של מתח

צורת הגל הנכנסת, סכימת המעגל והצורה החיצונית של הפלט מוצגים בתרשים 1. כאן, לאורך מחזור החצי החיובי, דיודה D₁ מתנהגת בהטייה קדמית ודיודה D₂ תהייה במצב כבוי. בזמן זה, הקיבול C₁ מטעין ל- V_Smax (מתח פיק). לאורך המחזור החצי שלילי, דיודה D₂ מתנהגת בהטייה קדמית ו-D₁ תהייה במצב כבוי. בזמן זה C₂ תתחיל להטעין.

למהלך המחזור החצי החיובי הבא, D₂ נמצא במצב הטייה הפוכה (פתוח). בזמן זה, הקיבול C₂ מתפרק דרך העומס ולכן המתח על הקיבול הזה יורד.

אבל כאשר אין עומס על הקיבול, אז שני הקיבולים יהיו במצב טעינה. כלומר, C₁ מטען ל- V_Smax ו-C₂ מטען ל- 2V_Smax. לאורך המחזור החצי שלילי, C₂ מטען שוב (2V_Smax). במהלך המחזור החצי הבא, מתקבל מחזור חצי שמסונן באמצעות מסנן קיבול על הקיבול C₂. כאן, תדירות הריפל היא אותה תדירות של האות. ניתן לקבל מתח יציאה DC בסדר גודל של 3kV ממעגל זה.

כפולה מלאה של מתח

צורת הגל הנכנסת של כפולה מלאה של מתח מוצגת למטה.

סכימת המעגל והצורה החיצונית של הפלט מוצגים בתרשים 3. כאן; לאורך המחזור החיובי של המתח הנכנס, דיודה D₁ תהיה במצב הטייה קדמית והקיבול C₁ יטעון ל- V_Smax(מתח פיק). בזמן זה, D₂ יהיה במצב הטייה הפוכה. לאורך המחזור השלילי של המתח הנכנס, דיודה D₂ תהיה במצב הטייה קדמית והקיבול C₂ יטעון. אם העומס אינו מחובר בין אופני הפלט, המתח הכולל של שני הקיבולים מתקבל כמתח הפלט. אם יש עומס מחובר בין אופני הפלט, אז מתח הפלט....

נוכל לראות כי, שניהם הכפולה חצייתית והכפולה מלאה של מתח יתן 2V_{S MAX} כפלט. לא נדרש טרנספורמר מרכז-מגע. דירוג המתח ההופכי של הדיודות יהיה שווה ל- 2V_{S MAX}. בהשוואה לכפולה חצייתית של מתח, הכפולה מלאה של מתח יכולה פשוט לסנן ריפלים בתדר גבוה ותדר הריפל של הפלט יהיה שווה לשניים פעמים תדר ההספק. אבל הבעיה בכפולה מלאה של מתח היא שאין קרקע משותפת בין הכניסה והיציאה.

כפולות של מתח בשלישיות ורביעיות

באמצעות השיטה של הרחבת מעגל כפולה חצייתית של מתח, ניתן ליצור כל כפולות של מתח (שלישיות, רביעיות וכו'). כאשר הדליפה של הקיבולים והעומס קטנים, ניתן להשיג מתחי DC גבוהים מאוד באמצעות מעגלי אלה שמכילים מספר חלקים להגדלת המתח ה-DC.

כאן; לאורך המחזור החיובי והשלילי הראשון זה אותו הדבר כמו בכפולה חצייתית של מתח. לאורך המחזור החצי החיובי הבא, D₁ וד₃ מתנהגים בהטייה קדמית ו-C₃ מטעין ל- 2V_Smax. לאורך המחזור החצי השלילי הבא, D₂ וד₄ מתנהגים בהטייה קדמית ו-C₄ מטעין ל- 2V_Smax. כאשר מוסיפים עוד דיודות וקיבולים, כל קיבול יטעון ל- 2V_Smax. בפלט; כפולות אי-זוגיות של V_Smax יכולות להתקבל, אם נמדדו מראש טרנספורמר 2^o ו- כפולות זוגיות של V_Smax יכולות להתקבל, אם נמדדו מבסיס 2^o מתנדף של טרנספורמר.

יישומי כפולות מתח

• צינורות קרן קתודית.

• צינורות קרן קתודית באוסצילוסקופ, קולטנים טלוויזיוניים, מסכי מחשב.

• מערכות X-ריי

• לייזרים

• משאבות יונים

• מכונות העתקה

• מערכות אלקטרוסטטיות

• צינורות מoltiplicatori di fotoni

• צינורות גל נסיעה (TWT)

• ומספר מכשירים אחרים המעורבים בישומים של מתח גבוה וזרם נמוך.

מקור: Electrical4u.

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פגיעה בזכויות מחאה נא להתייחס למחיקה.