Ποιός είναι ο ρόλος ενός μετατροπέα σε ένα πλήθος διπλασιασμού τάσης;

Ρόλος των Μετατροπέων στα Κύκλωματα Πολλαπλασιασμού Τάσης

Οι μετατροπείς παίζουν κρίσιμο ρόλο στα κύκλωματα πολλαπλασιασμού τάσης, αλλά μόνοι τους δεν μπορούν να επιτύχουν τον πολλαπλασιασμό της τάσης. Τα κύκλωματα πολλαπλασιασμού τάσης συνήθως συνδυάζουν μετατροπείς με ορθογωνικά στοιχεία (όπως διώδες και καταναλωτές) για να επιτευχθεί ο διπλασιασμός ή τριπλασιασμός της τάσης. Εδώ έχει μια εξήγηση του ρόλου των μετατροπέων στα κύκλωματα πολλαπλασιασμού τάσης και πώς η χρήση δύο μετατροπέων μπορεί να αυξήσει την εξόδια τάση.

1. Βασικός Ρόλος των Μετατροπέων

Επιβάθυνση/Μείωση Τάσης: Οι μετατροπείς μπορούν να αυξήσουν ή να μειώσουν την εισερχόμενη τάση. Επιλέγοντας την κατάλληλη λόγο στροφών (λόγο των στροφών του πρωτεύοντος στον δευτερεύοντα), μπορεί να επιτευχθεί η επιθυμητή μετατροπή τάσης.

Απομόνωση: Οι μετατροπείς παρέχουν επίσης ηλεκτρική απομόνωση, προστατεύοντας από άμεση ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ των εισερχόμενων και εξερχόμενων κυκλωμάτων, έτσι βελτιώνοντας την ασφάλεια και την αξιοπιστία.

2. Βασική Αρχή των Κυκλωμάτων Πολλαπλασιασμού Τάσης

Τα κύκλωματα πολλαπλασιασμού τάσης χρησιμοποιούν πολλαπλά στάδια ορθογωνικής και φιλτράρισης για να επιτευχθεί ο πολλαπλασιασμός της τάσης. Κοινά τύποι κυκλωμάτων πολλαπλασιασμού τάσης περιλαμβάνουν:

Ημικύκλιος Διπλασιαστής Τάσης:

Χρησιμοποιεί ένα διώδες και έναν καταναλωτή για να διπλασιάσει την τάση κατά τη διάρκεια κάθε ημικύκλου.

Η εξόδια τάση είναι περίπου διπλάσια της κορυφαίας εισερχόμενης τάσης.

Πλήρης Κύκλος Διπλασιαστής Τάσης:

Χρησιμοποιεί πολλαπλά διώδες και καταναλωτές για να διπλασιάσει την τάση κατά τη διάρκεια κάθε πλήρους κύκλου.

Η εξόδια τάση είναι περίπου διπλάσια της κορυφαίας εισερχόμενης τάσης.

3. Χρήση Δύο Μετατροπέων για Αύξηση της Εξόδιας Τάσης

Ενώ ένας μοναδικός μετατροπέας μπορεί να επιβάθυνει την τάση, για να επιτευχθούν ακόμη υψηλότερες εξόδιες τάσεις, μπορούν να θεωρηθούν τα εξής μέθοδα:

Μέθοδος Ένα: Σειριακή Σύνδεση Μετατροπέων

Αρχή: Η σύνδεση των δευτερευόντων στροφών δύο μετατροπέων σε σειρά μπορεί να διπλασιάσει την εξόδια τάση.

Μέθοδος Σύνδεσης:

Συνδέστε το θετικό σημείο της δευτερεύουσας στροφής του πρώτου μετατροπέα με το αρνητικό σημείο της δευτερεύουσας στροφής του δεύτερου μετατροπέα.

Η εξόδια τάση είναι η άθροιση των τάσεων από τις δευτερεύουσες στροφές των δύο μετατροπέων.

Μέθοδος Δύο: Καταληκτικά Κύκλωματα Πολλαπλασιασμού Τάσης

Αρχή: Η προσθήκη πολλαπλών σταδίων κυκλωμάτων πολλαπλασιασμού τάσης στην έξοδο ενός μετατροπέα μπορεί να αυξήσει ακόμη περισσότερο την εξόδια τάση.

Μέθοδος Σύνδεσης:

Χρησιμοποιήστε έναν μετατροπέα και ένα κύκλωμα πολλαπλασιασμού τάσης στο πρώτο στάδιο για να διπλασιάσετε την τάση.

Χρησιμοποιήστε άλλον έναν μετατροπέα και ένα κύκλωμα πολλαπλασιασμού τάσης στο δεύτερο στάδιο για να διπλασιάσετε την τάση ξανά.

Παράδειγμα

Υποθέτουμε μια εισερχόμενη ημιτονοειδή τάση 120V RMS, και θέλουμε να αυξήσουμε την εξόδια τάση χρησιμοποιώντας δύο μετατροπέας και κύκλωματα πολλαπλασιασμού τάσης:

Πρώτο Στάδιο:

Χρησιμοποιήστε έναν μετατροπέα για να επιβάθυνετε την εισερχόμενη τάση από 120V σε 240V.

Χρησιμοποιήστε έναν πλήρη κύκλο διπλασιαστή τάσης για να διπλασιάσετε την κορυφαία τάση 240V (περίπου 339V) σε 678V.

Δεύτερο Στάδιο:

Χρησιμοποιήστε άλλον έναν μετατροπέα για να επιβάθυνετε την 678V σε 1356V.

Χρησιμοποιήστε άλλον έναν πλήρη κύκλο διπλασιαστή τάσης για να διπλασιάσετε την κορυφαία τάση 1356V (περίπου 1916V) σε 3832V.

Σύνοψη

Ρόλος των Μετατροπέων: Οι μετατροπείς στα κύκλωματα πολλαπλασιασμού τάσης χρησιμοποιούνται κυρίως για επιβάθυνση ή μείωση τάσης και για την παροχή ηλεκτρικής απομόνωσης.

Αύξηση της Εξόδιας Τάσης: Υψηλότερες εξόδιες τάσεις μπορούν να επιτευχθούν με τη σύνδεση μετατροπέων σε σειρά ή με την καταληκτική σύνδεση κυκλωμάτων πολλαπλασιασμού τάσης.

Η χρήση δύο μετατροπέων και κυκλωμάτων πολλαπλασιασμού τάσης μπορεί να αυξήσει σημαντικά την εξόδια τάση, αλλά αυξάνει επίσης την πολυπλοκότητα και το κόστος του κυκλώματος. Επιπλέον, είναι σημαντικό να εξασφαλίσετε ότι όλα τα στοιχεία μπορούν να αντέξουν υψηλές τάσεις για να εξασφαλίσετε την ασφάλεια και την αξιοπιστία του κυκλώματος.