Spenningsmultiplikator

Det er i virkeligheten en modifisert kondensatorfilterkrets (gjennomførerkrets) som gir et DC-utgangsspenningspenning som er to eller flere ganger større enn AC-toppinngang. I denne seksjonen kan vi se på fullbølge spenningdobler, halvbølge spenningdobler, spenningtredobler og til slutt firedobler.

Halvbølge spenningdobler

Inngangsbølgeformen, kretsskjemaet og utgangsbølgeformen er vist i figur 1. Her vil D1-dioden lede gjennom hele den positive halvsyklusen, mens dioden D2 vil være avskrudd. I dette tidsrommet vil kondensatoren (C1) lades opp til VSmax (toppspenning). Gjennom hele den negative halvsyklusen vil den forhåndsbelasted D2-dioden lede, mens D1-dioden vil være avskrudd. I dette tidsrommet vil C2 begynne å lades opp.

Gjennom den neste positive halvsyklusen er D2 i reversert polaritet (åpen sirkel). I dette tidsrommet dekker C2-kondensatoren over belastningen, og dermed spenningen over denne kondensatoren faller.

Men når det ikke er noen belastning over denne kondensatoren, vil begge kondensatorene være ladet. Det vil si at C1 er ladet opp til VSmax og C2 er ladet opp til 2VSmax. Gjennom hele den negative halvsyklusen blir C2 igjen ladet opp (2VSmax). I den neste halvsyklusen blir en halvbølge, filtrert ved hjelp av kondensatorfiltre, oppnådd over kondensatoren C2. Her er ripplefrekvensen lik signalfrekvensen. En DC-utgangsspenning på om lag 3kV kan oppnås fra denne kretsen.

Fullbølge spenningdobler

Inngangsbølgeformen for fullbølge spenningdobler er vist nedenfor.

Kretsskjemaet og utgangsbølgeformen er vist i figur 3. Her; gjennom hele den positive syklusen av inngangsspenning, vil dioden D1 være i forhåndsbelasted tilstand, og kondensatoren C1 vil bli ladet opp til VSmax(toppspenning). I dette tidsrommet vil D2 være i reversert polaritet. Gjennom hele den negative syklusen av inngangsspenning, vil D2dioden være i forhåndsbelasted tilstand, og kondensatoren C2 vil bli ladet opp. Hvis det ikke er koblet noen belastning over utgangsterminalene, vil totalspenningen av begge kondensatoreneoppnås som utgangsspenning. Hvis det er koblet noen belastning over utgangsterminalene, da utgangsspenning.

Vi kan se at, både halvbølge og fullbølge spenningdobler vil gi 2VS MAX som utgang. Det krever ikke noen sentraltappede transformator. Pikkinversspenningsevalueringen av dioder vil være lik 2VS MAX. Sammenlignet med halvbølge spenningdobler, kan fullbølge spenningdobler enkelt filtrere høyfrekvente ripler, og utgangsriplefrekvensen vil være lik dobbelt så stor som strømforsyningens frekvens. Men problemet med fullbølge spenningdobler er at; mellom inngangen og utgangen mangler felles jord.

Spenningstredobler og firedobler

Ved å utvide metoden for halvbølge spenningdobler krets, kan enhver spenningmultiplikator (Tredobler, Firedobler osv) opprettes. Når både kondensator lekkasje og belastning er små, kan vi oppnå enormt høye DC-spenninger ved hjelp av disse kretsene som inneholder flere seksjoner for å øke (step-up) DC-spenningen.

Her; gjennom den første positive og negative halvsyklusen er det samme som for halvbølge spenningdobler. Gjennom den neste positive halvsyklusen, leder D1 og D3, og C3 lades opp til 2VSmax. Gjennom den neste negative halvsyklusen, leder D2 og D4, og C4 lades opp til 2VSmax. Når flere dioder og kondensatorer legges til, vil hver kondensator bli ladet opp til 2VSmax. Ved utgangen; kan oddetalls multipler av V