Mnożnik napięcia

Jest to modyfikowany obwód filtra kondensatorowego (obwód prostujący), który generuje napięcie DC, które jest dwa lub więcej razy większe od szczytowego napięcia wejściowego AC. W tej sekcji przejrzymy pełny napowietrzny podwójnik napięcia, półfalowy podwójnik napięcia, trójnik napięcia i w końcu czwórnik napięcia.

Półfalowy podwójnik napięcia

Forma fali wejściowej, schemat obwodu i forma fali wyjściowej są pokazane na rysunku 1. Przez cały dodatni półokres, dioda D1 przepuszcza prąd, a dioda dioda D2 będzie w stanie zablokowanym. W tym czasie kondensator (C1) ładuje się do VSmax (szczytowe 2o napięcie). Przez cały ujemny półokres, przepuszcza prąd dioda D2, a dioda D1 będzie w stanie zablokowanym. W tym czasie C2 zaczyna się ładować.

Przez kolejny dodatni półokres, D2 jest w stanie odwróconego polaryzowania (otwartego obwodu). W tym czasie kondensator C2 rozładowuje się przez obciążenie, a więc napięcie na tym kondensatorze spada.

Ale gdy nie ma obciążenia na tym kondensatorze, oba kondensatory będą naładowane. To oznacza, że C1 jest naładowany do VSmax, a C2 jest naładowany do 2VSmax. Przez cały ujemny półokres, C2 ponownie ładuje się (2VSmax). W kolejnym półokresie, otrzymujemy półfalę, która jest filtrowana za pomocą filtra kondensatorowego, na kondensatorze C2. Tutaj częstotliwość drgań jest taka sama jak częstotliwość sygnału. Z tego obwodu można uzyskać napięcie DC rzędu 3kV.

Pełny falowy podwójnik napięcia

Forma fali wejściowej pełnego falowego podwójnika napięcia jest pokazana poniżej.

Schemat obwodu i forma fali wyjściowej są pokazane na rysunku 3. Przez cały dodatni cykl napięcia wejściowego, dioda D1 będzie w stanie przewodzenia, a kondensator C1 naładuje się do VSmax(szczytowe napięcie). W tym czasie, D2 będzie w stanie odwróconego polaryzowania. Przez cały ujemny cykl napięcia wejściowego, dioda D2dioda będzie w stanie przewodzenia, a kondensator C2 naładuje się. Jeśli obciążenie nie jest podłączone do wyjść, całkowite napięcia obu kondensatorówsą otrzymywane jako napięcie wyjściowe. Jeśli jakieś obciążenie jest podłączone do wyjść, napięcie wyjściowe.

Możemy zauważyć, że zarówno półfalowy, jak i pełnofalowy podwójnik napięcia dadzą 2VS MAX jako wyjście. Nie wymaga to transformatora z punktem środkowym. Napięcie odwrotne szczytowe diod będzie równe 2VS MAX. W porównaniu do półfalowego podwójnika napięcia, pełnofalowy podwójnik napięcia może łatwo filtrować wysokoczęstotliwościowe drgania, a częstotliwość drgań wyjściowych będzie równa dwukrotności częstotliwości zasilania. Problemem pełnofalowego podwójnika napięcia jest brak wspólnego punktu ziemi między wejściem a wyjściem.

Trójnik i czwórnik napięcia

Korzystając z metody rozszerzenia obwodu półfalowego podwójnika napięcia, można stworzyć dowolne mnożniki napięcia (trójnik, czwórnik itp.). Gdy zarówno przecieki kondensatorów, jak i obciążenie są małe, można osiągnąć bardzo wysokie napięcia DC za pomocą tych obwodów, które zawierają kilka sekcji do wzrostu (zwiększenia) napięcia DC.

W pierwszym dodatnim i ujemnym półokresie jest tak samo, jak w przypadku półfalowego podwójnika napięcia. W kolejnym dodatnim półokresie, D1 i D3 przepuszczają prąd, a C3 ładuje się do 2VSmax. W kolejnym ujemnym półokresie, D2 i D4 przepuszczają prąd, a C4 ładuje się do 2VSmax. Gdy dodamy więcej diod i kondensatorów, każdy kondensator naładuje się do 2VSmax. Na wyjściu; nieparzyste wielokrotności VSmax można uzyskać, jeśli zmierzone są od góry