Spanningsversterker

Het is in feite een aangepast condensatorfiltercircuit (rectifiercircuit) dat een gelijkstroomuitgang spanning produceert die twee of meer keer de piekwaarde van de wisselspanning is. In deze sectie kunnen we kijken naar volledige golfspanningsverdubblers, halve golfspanningsverdubblers, spanningsverdrievoudigers en uiteindelijk spanningsvervierdubbelaars.

Halve Golf Spanningsverdubbelaar

De invoerform, het schakelschema en de uitvoerform zijn weergegeven in figuur 1. Tijdens de positieve halve cyclus leidt de voorwaartse gepolariseerde D1-diode stroom en de diode D2 zal uitgeschakeld zijn. Tijdens deze periode laadt de condensator (C1) op tot VSmax (piek 2o spanning). Tijdens de negatieve halve cyclus leidt de voorwaartse gepolariseerde D2-diode stroom en de D1-diode zal uitgeschakeld zijn. Tijdens deze periode begint C2 met laden.

Tijdens de volgende positieve halve cyclus is D2 in omgekeerd gepolariseerde toestand (open gesloten). Tijdens deze periode ontladen C2-condensator door de belasting en daardoor spanning over deze condensator neemt af.

Maar als er geen belasting over deze condensator is, dan zullen beide condensatoren geladen zijn. Dat wil zeggen, C1 wordt opgeladen tot VSmax en C2 wordt opgeladen tot 2VSmax. Tijdens de negatieve halve cyclus wordt C2 opnieuw opgeladen (2VSmax). In de volgende halve cyclus wordt een halve golf gefilterd door middel van een condensatorfilter verkregen over de condensator C2. Hier is de ripple-frequentie gelijk aan de signalfrequentie. De gelijkstroom-uitgangsspanning van de orde van 3kV kan worden verkregen uit dit circuit.

Volledige Golf Spanningsverdubbelaar

De invoerform van de volledige golfspanningsverdubbelaar is hieronder weergegeven.

Het schakelschema en de uitvoerform zijn weergegeven in figuur 3. Hier; tijdens de positieve cyclus van de ingangsspanning, zal de diode D1 in voorwaartse polarisatie zijn en de condensator C1 wordt opgeladen tot VSmax(piekspanning). Op dit moment zal D2 in omgekeerde polarisatie zijn. Tijdens de negatieve cyclus van de ingang spanning, zal de D2diode in voorwaartse polarisatie zijn en de condensator C2 wordt opgeladen. Als de belasting niet is aangesloten over de uitgangsterminals, worden de totale spanningen van beide condensatorenals uitgangsspanning verkregen. Als er een belasting is aangesloten over de uitgangsterminals, dan uitgangsspanning.

We zien dat, zowel de halve-golf- als de volledige-golfspanningsverdubbelaar 2VS MAX als uitvoer geven. Het vereist geen centraal aangekoppelde transformator. De piekinversespanningsclassificatie van de dioden zal gelijk zijn aan 2VS MAX. In vergelijking met de halve-golfspanningsverdubbelaar, kan de volledige-golfspanningsverdubbelaar eenvoudig hoge frequentieripple's filteren en de uitvoerripplefrequentie zal gelijk zijn aan twee keer de voedingsspanning. Maar het probleem bij de volledige-golfspanningsverdubbelaar is dat; tussen de ingang en de uitgang, het gemeenschappelijke grondvlak ontbreekt.

Spanningsverdrievoudiger en Spanningsvervierdubbelaar

Met behulp van de methode van uitbreiding van het halve-golfspanningsverdubbelarcircuit, kunnen alle spanningsvermenigvuldigers (verdrievoudigers, vervierdubbelaars, etc.) worden gecreëerd. Wanneer zowel de condensator lekkage en belasting klein zijn, kunnen we extreem hoge gelijkstroomspanningen bereiken met behulp van deze circuits die verschillende secties bevatten om de gelijkstroomspanning te verhogen.

Hier; tijdens de eerste positieve en negatieve halve cyclus is hetzelfde als bij de halve-golfspanningsverdubbelaar. Tijdens de volgende positieve halve cyclus geleiden D1 en D3 en C3 laadt op tot 2V