چه کارکردی ترانسفورماتور در مدار دو برابر کننده ولتاژ دارد

تاثیر ترانسفورماتورها در مدارهای ضرباندهنده ولتاژ

ترانسفورماتورها نقش مهمی در مدارهای ضرباندهنده ولتاژ ایفا می‌کنند، اما تنها با خود ترانسفورماتورها نمی‌توان ولتاژ را ضربانده. مدارهای ضرباندهنده ولتاژ معمولاً ترکیبی از ترانسفورماتورها و المان‌های مستقیم‌ساز (مانند دیودها و کندانسورها) برای دوبرابر یا سه‌برابر کردن ولتاژ استفاده می‌کنند. در اینجا توضیح داده شده که ترانسفورماتورها در مدارهای ضرباندهنده ولتاژ چه نقشی ایفا می‌کنند و چگونه با استفاده از دو ترانسفورماتور می‌توان ولتاژ خروجی را افزایش داد.

۱. نقش پایه‌ای ترانسفورماتورها

افزایش/کاهش ولتاژ: ترانسفورماتورها می‌توانند ولتاژ ورودی را افزایش یا کاهش دهند. با انتخاب نسبت پیچش مناسب (نسبت پیچش بخش اولیه به ثانویه)، می‌توان تغییر مورد نظر ولتاژ را به دست آورد.

ایزولاسیون: ترانسفورماتورها همچنین جداسازی الکتریکی را فراهم می‌کنند، که اتصال مستقیم الکتریکی بین مدارهای ورودی و خروجی را جلوگیری می‌کند و امنیت و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد.

۲. اصل پایه‌ای مدارهای ضرباندهنده ولتاژ

مدارهای ضرباندهنده ولتاژ از چند مرحله مستقیم‌سازی و فیلتر کردن برای ضربانده کردن ولتاژ استفاده می‌کنند. انواع رایج مدارهای ضرباندهنده ولتاژ شامل:

دوبرابر کننده ولتاژ نیم‌پریود:

از یک دیود و یک کندانسور برای دوبرابر کردن ولتاژ در هر نیم پریود استفاده می‌کند.

ولتاژ خروجی تقریباً دوبرابر ولتاژ پیک ورودی است.

دوبرابر کننده ولتاژ تمام پریود:

از چندین دیود و کندانسور برای دوبرابر کردن ولتاژ در هر پریود کامل استفاده می‌کند.

ولتاژ خروجی تقریباً دوبرابر ولتاژ پیک ورودی است.

۳. استفاده از دو ترانسفورماتور برای افزایش ولتاژ خروجی

در حالی که یک ترانسفورماتور می‌تواند ولتاژ را افزایش دهد، برای رسیدن به ولتاژهای خروجی حتی بالاتر، روش‌های زیر می‌توانند در نظر گرفته شوند:

روش اول: اتصال سری ترانسفورماتورها

اصل: اتصال بخش‌های ثانویه دو ترانسفورماتور به صورت سری می‌تواند ولتاژ خروجی را دوبرابر کند.

روش اتصال:

اتصال ترم مثبت بخش ثانویه ترانسفورماتور اول به ترم منفی بخش ثانویه ترانسفورماتور دوم.

ولتاژ خروجی مجموع ولتاژهای بخش‌های ثانویه هر دو ترانسفورماتور است.

روش دوم: مدارهای ضرباندهنده ولتاژ در پی‌درپی

اصل: اضافه کردن چند مرحله از مدارهای ضرباندهنده ولتاژ به خروجی یک ترانسفورماتور می‌تواند ولتاژ خروجی را بیشتر افزایش دهد.

روش اتصال:

استفاده از یک ترانسفورماتور و یک مدار ضرباندهنده ولتاژ در مرحله اول برای دوبرابر کردن ولتاژ.

استفاده از یک ترانسفورماتور دیگر و یک مدار ضرباندهنده ولتاژ در مرحله دوم برای دوبرابر کردن ولتاژ دوباره.

مثال

فرض کنید ولتاژ ورودی AC ۱۲۰V RMS است و ما می‌خواهیم ولتاژ خروجی را با استفاده از دو ترانسفورماتور و مدارهای ضرباندهنده ولتاژ افزایش دهیم:

مرحله اول:

استفاده از یک ترانسفورماتور برای افزایش ولتاژ ورودی از ۱۲۰V به ۲۴۰V.

استفاده از یک دوبرابر کننده ولتاژ تمام پریود برای دوبرابر کردن ولتاژ پیک ۲۴۰V (تقریباً ۳۳۹V) به ۶۷۸V.

مرحله دوم:

استفاده از یک ترانسفورماتور دیگر برای افزایش ۶۷۸V به ۱۳۵۶V.

استفاده از یک دوبرابر کننده ولتاژ تمام پریود دیگر برای دوبرابر کردن ولتاژ پیک ۱۳۵۶V (تقریباً ۱۹۱۶V) به ۳۸۳۲V.

خلاصه

نقش ترانسفورماتورها: ترانسفورماتورها در مدارهای ضرباندهنده ولتاژ عمدتاً برای افزایش یا کاهش ولتاژ و جداسازی الکتریکی استفاده می‌شوند.

افزایش ولتاژ خروجی: ولتاژهای خروجی بالاتر می‌توانند با اتصال سری ترانسفورماتورها یا پی‌درپی بودن مدارهای ضرباندهنده ولتاژ به دست آیند.

استفاده از دو ترانسفورماتور و مدارهای ضرباندهنده ولتاژ می‌تواند ولتاژ خروجی را به طور قابل توجهی افزایش دهد، اما این کار همچنین پیچیدگی و هزینه مدار را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، حیاتی است که تمامی المان‌ها بتوانند ولتاژهای بالا را تحمل کنند تا امنیت و قابلیت اطمینان مدار تضمین شود.