전압 배가기
실제로 이는 DC 출력을 생성하는 수정된 커패시터 필터 회로(정류 회로)입니다. 이 DC 출력은 AC 피크 입력의 두 배 이상입니다. 이 섹션에서는 전체 파형 전압 배가기, 반파형 전압 배가기, 전압 트리플러 그리고 마지막으로 쿼드루플러를 살펴볼 수 있습니다.
반파형 전압 배가기
입력 파형, 회로도 및 출력 파형은 도 1에 표시되어 있습니다. 여기서 양의 반 주기 동안 D1 다이오드는 전방향 바이어스 상태로 전류를 흘리고, D2 다이오드는 오프 상태입니다. 이 시점에서 C1 커패시터는 VSmax (피크 2o 전압)까지 충전됩니다. 음의 반 주기 동안 D2 다이오드는 전방향 바이어스 상태로 전류를 흘리고, D1 다이오드는 오프 상태입니다. 이 시점에서 C2 커패시터는 충전을 시작합니다.
다음 양의 반 주기 동안 D2는 역방향 바이어스 상태(오픈 서킷)입니다. 이 시점에서 C2 커패시터는 부하를 통해 방전되며, 따라서 이 커패시터의 전압은 떨어집니다.
하지만 이 커패시터에 부하가 연결되지 않은 경우, 두 개의 커패시터 모두 충전 상태가 됩니다. 즉, C1은 VSmax까지 충전되고, C2는 2VSmax까지 충전됩니다. 음의 반 주기 동안 C2는 다시 2VSmax까지 충전됩니다. 다음 반 주기 동안, C2에는 커패시터 필터를 통해 필터링된 반파형이 얻어집니다. 여기서 리플 주파수는 신호 주파수와 같습니다. 이 회로부터 약 3kV의 DC 출력 전압을 얻을 수 있습니다.
전체 파형 전압 배가기
전체 파형 전압 배가기의 입력 파형은 아래에 표시되어 있습니다.
회로도 및 출력 파형은 도 3에 표시되어 있습니다. 여기서 입력 전압의 양의 주기 동안 D1 다이오드는 전방향 바이어스 상태이고, C1 커패시터는 VSmax(피크 전압)까지 충전됩니다. 이 시점에서 D2는 역방향 바이어스 상태입니다. 입력 전압의 음의 주기 동안 D2 다이오드는 전방향 바이어스 상태이고, C2 커패시터는 충전됩니다. 만약 출력 단자에 부하가 연결되지 않으면, 두 개의 커패시터의 총 전압이 출력 전압으로 얻어집니다. 일부 부하가 출력 단자에 연결되면, 출력 전압은 다음과 같습니다.
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우리는 반파형과 전체 파형 전압 배가기가 모두 2VS MAX를 출력함을 알 수 있습니다. 이 회로는 중앙 접지 변압기를 필요로 하지 않습니다. 다이오드의 최대 역방향 전압 등급은 2VS MAX와 같습니다. 반파형 전압 배가기와 비교하여, 전체 파형 전압 배가기는 고주파 리플을 쉽게 필터링할 수 있으며, 출력 리플 주파수는 공급 주파수의 두 배가 됩니다. 그러나 전체 파형 전압 배가기의 문제점은 입력과 출력 사이에 공통 접지가 없다는 것입니다.
전압 트리플러 및 쿼드루플러
반파형 전압 배가기 회로를 확장하는 방법을 사용하여 어떤 전압 증폭기(트리플러, 쿼드루플러 등)든지 만들 수 있습니다. 두 개의 커패시터 누설 및 부하가 작을 때, 이러한 회로를 사용하여 매우 높은 DC 전압을 달성할 수 있습니다. 여러 단계로 DC 전압을 증가시키는 데 사용됩니다.
여기서 첫 번째 양의 반 주기와 음의 반 주기는 반파형 전압 배가기와 같습니다. 다음 양의 반 주기 동안 D1과 D3가 전류를 흘리고, C3는 2VSmax까지 충전됩니다. 다음 음의 반 주기 동안 D2와 D4가 전류를 흘리고, C4는 2VSmax까지 충전됩니다. 더 많은 다이오드와 커패시터가 추가될 때마다, 각각의 커패시터는 2VSmax까지 충전됩니다. 출력에서, 2o 변압기 와인딩 상단에서 측정하면 VSmax의 홀수 배를 얻을 수 있고, 2o 변압기 와인딩 하단에서 측정하면 VSmax의 짝수 배를 얻을 수 있습니다.
전압 증폭기의 응용
카세트 레이 튜브.
오실로스코프, 텔레비전 수신기, 컴퓨터 디스플레이의 카세트 레이 튜브.
X-선 시스템
이온 펌프
복사기
정전기 시스템
광전자증폭관
행진파관(TWT)
그리고 기타 저전류 고전압 응용 기기들.
출처: Electrical4u.
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