Jaka jest rola transformatora w obwodzie podwójnika napięcia?

Rola transformatorów w obwodach mnożników napięcia

Transformatory odgrywają kluczową rolę w obwodach mnożników napięcia, ale same nie są w stanie osiągnąć mnożenia napięcia. Obwody mnożników napięcia zazwyczaj łączą transformatory z elementami prostującymi (takimi jak diody i kondensatory) aby osiągnąć podwójne lub potrójne mnożenie napięcia. Poniżej znajduje się wyjaśnienie roli transformatorów w obwodach mnożników napięcia oraz sposób, w jaki użycie dwóch transformatorów może zwiększyć napięcie wyjściowe.

1. Podstawowa rola transformatorów

Podnoszenie/Obniżanie napięcia: Transformatory mogą zwiększać lub zmniejszać napięcie wejściowe. Poprzez odpowiedni wybór stosunku zwinięć (stosunek liczby zwinięć pierwotnych do wtórnych) można osiągnąć pożądane przekształcenie napięcia.

Izolacja: Transformatory zapewniają również izolację elektryczną, zapobiegając bezpośrednim połączeniom elektrycznym między obwodami wejściowymi i wyjściowymi, co zwiększa bezpieczeństwo i niezawodność.

2. Podstawowy zasada działania obwodów mnożników napięcia

Obwody mnożników napięcia używają wielu etapów prostowania i filtrowania, aby osiągnąć mnożenie napięcia. Wspólne typy obwodów mnożników napięcia obejmują:

Półfalowy mnożnik napięcia:

Używa jednej diody i jednego kondensatora, aby podwójnie zwiększyć napięcie w każdym półokresie.

Napięcie wyjściowe wynosi przybliżenie dwa razy więcej niż maksymalne napięcie wejściowe.

Pełnofalowy mnożnik napięcia:

Używa wielu diod i kondensatorów, aby podwójnie zwiększyć napięcie w każdym pełnym okresie.

Napięcie wyjściowe wynosi przybliżenie dwa razy więcej niż maksymalne napięcie wejściowe.

3. Użycie dwóch transformatorów do zwiększenia napięcia wyjściowego

Choć pojedynczy transformator może podwyższać napięcie, aby osiągnąć jeszcze wyższe napięcia wyjściowe, można rozważyć następujące metody:

Metoda pierwsza: Szeregowe połączenie transformatorów

Zasada: Połączenie zwinięć wtórnych dwóch transformatorów w szeregu może podwójnie zwiększyć napięcie wyjściowe.

Sposób połączenia:

Połącz dodatni terminal zwinięcia wtórnego pierwszego transformatora z ujemnym terminalem zwinięcia wtórnego drugiego transformatora.

Napięcie wyjściowe to suma napięć z zwinięć wtórnych obu transformatorów.

Metoda druga: Kaskadowe obwody mnożników napięcia

Zasada: Dodanie wielu etapów obwodów mnożników napięcia do wyjścia transformatora może dalej zwiększyć napięcie wyjściowe.

Sposób połączenia:

Użyj transformatora i obwodu mnożnika napięcia w pierwszym etapie, aby podwójnie zwiększyć napięcie.

Użyj kolejnego transformatora i obwodu mnożnika napięcia w drugim etapie, aby ponownie podwójnie zwiększyć napięcie.

Przykład

Założmy, że mamy napęd AC o napięciu skutecznym 120V, a chcemy zwiększyć napięcie wyjściowe za pomocą dwóch transformatorów i obwodów mnożników napięcia:

Pierwszy etap:

Użyj transformatora, aby podwyższyć napięcie wejściowe z 120V do 240V.

Użyj pełnofalowego mnożnika napięcia, aby podwójnie zwiększyć napięcie szczytowe 240V (przybliżenie 339V) do 678V.

Drugi etap:

Użyj kolejnego transformatora, aby podwyższyć 678V do 1356V.

Użyj kolejnego pełnofalowego mnożnika napięcia, aby podwójnie zwiększyć napięcie szczytowe 1356V (przybliżenie 1916V) do 3832V.

Podsumowanie

Rola transformatorów: Transformatory w obwodach mnożników napięcia są głównie używane do podnoszenia lub obniżania napięcia oraz zapewniania izolacji elektrycznej.

Zwiększanie napięcia wyjściowego: Wyższe napięcia wyjściowe można osiągnąć poprzez szeregowe połączenie transformatorów lub przez kaskadowanie obwodów mnożników napięcia.

Użycie dwóch transformatorów i obwodów mnożników napięcia może znacznie zwiększyć napięcie wyjściowe, ale także zwiększa złożoność i koszt obwodu. Ponadto, ważne jest, aby upewnić się, że wszystkie komponenty są w stanie wytrzymać wysokie napięcia, aby zapewnić bezpieczeństwo i niezawodność obwodu.