Яка роль трансформатора в схемі подвоєння напруги

Роль трансформаторів у схемах множення напруги

Трансформатори відіграють ключову роль у схемах множення напруги, але самі по собі не можуть досягти множення напруги. Схеми множення напруги зазвичай поєднують трансформатори з прямопровідними елементами (такими як діоди і конденсатори) для подвоєння або потроєння напруги. Нижче наведено пояснення ролі трансформаторів у схемах множення напруги та того, як використання двох трансформаторів може збільшити вихідну напругу.

1. Основна роль трансформаторів

Підвищення/зниження напруги: Трансформатори можуть збільшувати або зменшувати вхідну напругу. Обираючи правильне співвідношення обмоток (співвідношення кількості витків первинної та вторинної обмоток), можна досягти бажаного перетворення напруги.

Ізоляція: Трансформатори також забезпечують електричну ізоляцію, запобігаючи безпосередньому електричному з'єднанню між вхідними та вихідними цепями, що підвищує безпеку та надійність.

2. Основний принцип схем множення напруги

Схеми множення напруги використовують кілька ступенів прямопровідності та фільтрації для досягнення множення напруги. Звичайні типи схем множення напруги включають:

Півхвильовий подвоювач напруги:

Використовує один діод і один конденсатор для подвоєння напруги під час кожного півперіоду.

Вихідна напруга приблизно удвічі більша за пікову вхідну напругу.

Повнозворотний подвоювач напруги:

Використовує кілька діодів і конденсаторів для подвоєння напруги під час кожного повного циклу.

Вихідна напруга приблизно удвічі більша за пікову вхідну напругу.

3. Використання двох трансформаторів для збільшення вихідної напруги

Хоча один трансформатор може підвищувати напругу, для досягнення ще вищої вихідної напруги можна розглянути наступні методи:

Метод один: Серійне з'єднання трансформаторів

Принцип: З'єднання вторинних обмоток двох трансформаторів в серію може подвоїти вихідну напругу.

Спосіб з'єднання:

З'єднайте позитивний контакт вторинної обмотки першого трансформатора з негативним контактом вторинної обмотки другого трансформатора.

Вихідна напруга є сумою напруг від вторинних обмоток обох трансформаторів.

Метод два: Каскадні схеми множення напруги

Принцип: Додавання кількох ступенів схем множення напруги до виходу трансформатора може ще більше збільшити вихідну напругу.

Спосіб з'єднання:

Використовуйте трансформатор і схему множення напруги на першому етапі для подвоєння напруги.

Використовуйте інший трансформатор і схему множення напруги на другому етапі для подвоєння напруги ще раз.

Приклад

Припустимо, що вхідна АС-напруга становить 120 В RMS, і ми хочемо збільшити вихідну напругу, використовуючи два трансформатори та схеми множення напруги:

Перший етап:

Використовуйте трансформатор для підвищення вхідної напруги з 120 В до 240 В.

Використовуйте повнозворотний подвоювач напруги для подвоєння 240 В пікової напруги (приблизно 339 В) до 678 В.

Другий етап:

Використовуйте інший трансформатор для підвищення 678 В до 1356 В.

Використовуйте інший повнозворотний подвоювач напруги для подвоєння 1356 В пікової напруги (приблизно 1916 В) до 3832 В.

Висновок

Роль трансформаторів: Трансформатори у схемах множення напруги в основному використовуються для підвищення або зниження напруги та для забезпечення електричної ізоляції.

Збільшення вихідної напруги: Більш високі вихідні напруги можна досягти шляхом серійного з'єднання трансформаторів або каскадного з'єднання схем множення напруги.

Використання двох трансформаторів та схем множення напруги може значно збільшити вихідну напругу, але це також збільшує складність та вартість схеми. Крім того, важливо забезпечити, щоб всі компоненти могли витримувати високі напруги, щоб забезпечити безпеку та надійність схеми.