Quin és el procés de generar una alta tensió a partir d'una baixa tensió utilitzant condensadors i díodes?

El procés de generar una tensió elevada a partir d'una baixa utilitzant condensadors i diodes sol implicar una estructura de circuit específica, com ara un circuit rectificador de dobleació de tensió. Aquí es presenta el procés bàsic:

Introducció dels elements del circuit

Condensador

Un condensador és un component electrònic que pot emmagatzemar càrrega elèctrica. En aquest procés, el condensador joca principalment el paper d'emmagatzemar i alliberar càrrega.

La capacitància d'un condensador determina la quantitat de càrrega que pot emmagatzemar. En general, més gran sigui el valor de la capacitància, més càrrega es pot emmagatzemar.

Diode

Una diode és un component electrònic amb conductivitat unidireccional. En aquest procés, la diode s'utilitza principalment per controlar la direcció de la corrent, de manera que la càrrega pugui fluir segons un camí específic.

La caiguda de tensió en conducció directa de la diode és petita, i gairebé no permet que passi corrent en tall invers.

Principi de funcionament del circuit rectificador de dobleació de tensió

Rectificador de dobleació de meia onda

S'aplica una senyal AC de baixa tensió, quan la senyal AC està en la meia onda positiva, la diode es connecta, carregant el condensador, de manera que la tensió als dos extrems del condensador es aproximi al pic de la tensió d'entrada.

Quan la senyal AC entra en la meia onda negativa, la diode es talla, i la tensió d'entrada i la tensió carregada al condensador es connecten en sèrie, actuant conjuntament sobre la càrrega, així s'obté una tensió de sortida en la càrrega superior al pic de la tensió d'entrada.

Rectificador de dobleació de tensió de onda completa

Un circuit rectificador de dobleació de tensió de onda completa utilitza dues diodes i dos condensadors. S'aplica una senyal AC de baixa tensió, en la meia onda positiva, una diode es connecta, carregant un condensador; en la meia onda negativa, una altra diode es connecta, carregant l'altre condensador.

Les tensions als dos condensadors es connecten en sèrie per actuar sobre la càrrega, produint una tensió de sortida més elevada en la càrrega.

Factors clau en el procés

Selecció de la capacitància

El valor de la capacitància del condensador ha de ser seleccionat en funció de la freqüència de la tensió d'entrada, la magnitud de la corrent de càrrega i altres factors. Si el valor de la capacitància és massa petit, pot no ser capaç d'emmagatzemar prou càrrega, resultant en una tensió de sortida inestable; si el valor de la capacitància és massa gran, pot incrementar el cost i el volum del circuit.

Paràmetres de la diode

Els paràmetres de la caiguda de tensió en conducció directa i la resistència a la tensió inversa de la diode també han de ser seleccionats en funció de les exigències de la tensió d'entrada i de sortida. Si la caiguda de tensió de la diode és gran, l'amplitud de la tensió de sortida es reduirà. Si la resistència a la tensió inversa de la diode és insuficient, pot succeir una ruptura, provocant un error en el circuit.

Efecte de la càrrega

La magnitud de la càrrega afectarà la estabilitat de la tensió de sortida. Si la corrent de càrrega és massa gran, farà que el condensador es descarregui més ràpidament i la tensió de sortida baixi. Per tant, en dissenyar el circuit, cal seleccionar els paràmetres adequats del condensador i de la diode en funció de les exigències de la càrrega per assegurar la estabilitat de la tensió de sortida.