Qual é o papel de um transformador em um circuito dobrador de tensão?

Papel dos Transformadores em Circuitos Multiplicadores de Tensão

Os transformadores desempenham um papel crucial em circuitos multiplicadores de tensão, mas sozinhos não conseguem realizar a multiplicação de tensão. Circuitos multiplicadores de tensão geralmente combinam transformadores com elementos retificadores (como diodos e capacitores) para alcançar o dobramento ou triplicamento da tensão. Aqui está uma explicação do papel dos transformadores em circuitos multiplicadores de tensão e como usar dois transformadores pode aumentar a tensão de saída.

1. Papel Básico dos Transformadores

Elevação/Redução de Tensão: Os transformadores podem aumentar ou diminuir a tensão de entrada. Ao selecionar uma relação adequada de espiras (a relação entre as espiras primárias e secundárias), é possível alcançar a transformação de tensão desejada.

Isolamento: Os transformadores também fornecem isolamento elétrico, impedindo a conexão elétrica direta entre os circuitos de entrada e saída, melhorando assim a segurança e confiabilidade.

2. Princípio Básico dos Circuitos Multiplicadores de Tensão

Circuitos multiplicadores de tensão utilizam múltiplas etapas de retificação e filtragem para alcançar a multiplicação de tensão. Tipos comuns de circuitos multiplicadores de tensão incluem:

Dobrador de Tensão Meia Onda:

Utiliza um diodo e um capacitor para dobrar a tensão durante cada meia ciclo.

A tensão de saída é aproximadamente duas vezes a tensão de pico de entrada.

Dobrador de Tensão Onda Completa:

Utiliza múltiplos diodos e capacitores para dobrar a tensão durante cada ciclo completo.

A tensão de saída é aproximadamente duas vezes a tensão de pico de entrada.

3. Usando Dois Transformadores para Aumentar a Tensão de Saída

Embora um único transformador possa elevar a tensão, para atingir tensões de saída ainda mais altas, podem ser considerados os seguintes métodos:

Método Um: Conexão em Série de Transformadores

Princípio: Conectar as bobinas secundárias de dois transformadores em série pode dobrar a tensão de saída.

Método de Conexão:

Conecte o terminal positivo da bobina secundária do primeiro transformador ao terminal negativo da bobina secundária do segundo transformador.

A tensão de saída é a soma das tensões das bobinas secundárias de ambos os transformadores.

Método Dois: Circuitos Multiplicadores de Tensão em Cascata

Princípio: Adicionar múltiplas etapas de circuitos multiplicadores de tensão à saída de um transformador pode aumentar ainda mais a tensão de saída.

Método de Conexão:

Use um transformador e um circuito multiplicador de tensão na primeira etapa para dobrar a tensão.

Use outro transformador e um circuito multiplicador de tensão na segunda etapa para dobrar a tensão novamente.

Exemplo

Suponha uma tensão CA de entrada de 120V RMS, e queremos aumentar a tensão de saída usando dois transformadores e circuitos multiplicadores de tensão:

Primeira Etapa:

Use um transformador para elevar a tensão de entrada de 120V para 240V.

Use um dobrador de tensão onda completa para dobrar a tensão de pico de 240V (aproximadamente 339V) para 678V.

Segunda Etapa:

Use outro transformador para elevar 678V para 1356V.

Use outro dobrador de tensão onda completa para dobrar a tensão de pico de 1356V (aproximadamente 1916V) para 3832V.

Resumo

Papel dos Transformadores: Os transformadores em circuitos multiplicadores de tensão são principalmente usados para elevação ou redução de tensão e para fornecer isolamento elétrico.

Aumento da Tensão de Saída: Tensões de saída mais altas podem ser alcançadas conectando transformadores em série ou através de circuitos multiplicadores de tensão em cascata.

Usar dois transformadores e circuitos multiplicadores de tensão pode aumentar significativamente a tensão de saída, mas também aumenta a complexidade e o custo do circuito. Além disso, é essencial garantir que todos os componentes possam suportar tensões altas para garantir a segurança e confiabilidade do circuito.