Hva er transformatorens rolle i en spenningfordoblerkrets?

Transformatorers rolle i spenningsmultiplikatorsirkuit

Transformatorer har en viktig rolle i spenningsmultiplikatorsirkuit, men de alene kan ikke oppnå spenningsmultiplikasjon. Spenningsmultiplikatorsirkuit kombinerer vanligvis transformatorer med rettifierende elementer (som dioder og kondensatorer) for å oppnå dobling eller tredobling av spenningen. Her er en forklaring på transformatorers rolle i spenningsmultiplikatorsirkuit og hvordan bruk av to transformatorer kan øke utgangsspenningen.

1. Grunnleggende rolle av transformatorer

Spenningsstegopp/stegned: Transformatorer kan øke eller redusere inngangsspenningen. Ved å velge et passende vindingsforhold (forholdet mellom primær- og sekundærvindinger) kan ønsket spenningstransformasjon oppnås.

Isolasjon: Transformatorer gir også elektrisk isolasjon, som hindrer direkte elektrisk kobling mellom inngangs- og utgangssirkuit, noe som øker sikkerheten og påliteligheten.

2. Grunnleggende prinsipp for spenningsmultiplikatorsirkuit

Spenningsmultiplikatorsirkuit bruker flere steg av rettifikasjon og filtrering for å oppnå spenningsmultiplikasjon. Vanlige typer spenningsmultiplikatorsirkuit inkluderer:

Halvøkres spenningsdobler:

Bruker en diode og en kondensator for å doble spenningen under hver halvøkres.

Utgangsspenningen er omtrent dobbelt så høy som den maksimale inngangsspenningen.

Heløkres spenningsdobler:

Bruker flere dioder og kondensatorer for å doble spenningen under hver full økres.

Utgangsspenningen er omtrent dobbelt så høy som den maksimale inngangsspenningen.

3. Bruk av to transformatorer for å øke utgangsspenningen

Selv om en enkelt transformator kan stegoppe spenningen, kan følgende metoder overveies for å oppnå enda høyere utgangsspenninger:

Metode én: Serieforbindelse av transformatorer

Prinsipp: Ved å koble sekundærvindingene av to transformatorer i serie, kan utgangsspenningen dobles.

Koblingsmetode:

Koble den positive terminalen av den første transformatorers sekundærvinding til den negative terminalen av den andre transformatorers sekundærvinding.

Utgangsspenningen er summen av spenningsverdiene fra sekundærvindingene av begge transformatorer.

Metode to: Kaskaderte spenningsmultiplikatorsirkuit

Prinsipp: Ved å legge til flere steg av spenningsmultiplikatorsirkuit til utgangen av en transformator, kan utgangsspenningen videre økes.

Koblingsmetode:

Bruk en transformator og et spenningsmultiplikatorsirkuit i det første steg for å doble spenningen.

Bruk en annen transformator og et spenningsmultiplikatorsirkuit i det andre steg for å doble spenningen igjen.

Eksempel

Anta en inngangsalternativspenning på 120V RMS, og vi ønsker å øke utgangsspenningen ved hjelp av to transformatorer og spenningsmultiplikatorsirkuit:

Første steg:

Bruk en transformator for å stegoppe inngangsspenningen fra 120V til 240V.

Bruk en heløkres spenningsdobler for å doble 240V toppspenningen (omtrent 339V) til 678V.

Andre steg:

Bruk en annen transformator for å stegoppe 678V til 1356V.

Bruk en annen heløkres spenningsdobler for å doble 1356V toppspenningen (omtrent 1916V) til 3832V.

Sammendrag

Rolle av transformatorer: Transformatorer i spenningsmultiplikatorsirkuit brukes hovedsakelig for spenningsstegopp eller -ned og for å gi elektrisk isolasjon.

Øking av utgangsspenningen: Høyere utgangsspenninger kan oppnås ved å koble transformatorer i serie eller ved å kaskadere spenningsmultiplikatorsirkuit.

Bruk av to transformatorer og spenningsmultiplikatorsirkuit kan betydelig øke utgangsspenningen, men det øker også kompleksiteten og kostnaden av sirkuitet. Det er også viktig å sikre at alle komponenter kan tåle høye spenninger for å sikre sikkerhet og pålitelighet i sirkuitet.