Mikä on prosessi, jossa tuotetaan korkeaa jännitealuetta alhaisesta jännitteestä käyttäen kondensaattoreita ja diodeja?

Alhainen jännite muutetaan korkeaksi jännitteeksi käyttämällä kondensaattoreita ja diodeja, mikä yleensä edellyttää tiettyä piirirakennetta, kuten jännitteen kaksinkertaistava suodatinpiiri. Tässä on perusprosessi:

Piirielementtien esittely

Kondensaattori

Kondensaattori on sähköinen komponentti, joka voi varastoida sähkömäärää. Tässä prosessissa kondensaattori toimii pääasiassa sähkömäärän varastoinnissa ja vapautuksessa.

Kondensaattorin kapasiteetti määrittää, kuinka paljon sähkömäärää se voi varastoida. Yleisesti ottaen, mitä suurempi kapasiteettiarvo, sitä enemmän sähkömäärää voidaan varastoida.

Diode

Diode on sähköinen komponentti, jolla on yksisuuntainen johtavuus. Tässä prosessissa diodea käytetään pääasiassa sähkövirran suunnan ohjaamiseen, jotta sähkömäärä voisi kulkea tietystä polusta.

Dioden etenemisen jännitetappio on pieni, ja lähes ei sallita sähkövirran kulkea käänteisessä suunnassa.

Jännitteen kaksinkertaistavan suodatinpiirin toimintaperiaate

Puolihaarin jännitteen kaksinkertaistava suodatin

Syötä alhainen vaihtovirtajännite, kun vaihtovirtajännite on positiivisella puolikkaalla, diode kytketään päälle, lataa kondensaattoria, jotta kondensaattorin molempien päiden välillä oleva jännite on lähellä syöttöjännitteen huippua.

Kun vaihtovirtajännite siirtyy negatiiviselle puolikkaalle, diode katkeaa, ja syöttöjännite sekä kondensaattorin ladatun jännitteen kytketään sarjaan, vaikuttamaan yhdessä kuormaan, saaden näin kuormalle syöttöjännitteen huipusta korkeampi ulostulojännite.

Täysihaarin jännitteen kaksinkertaistava suodatin

Täysihaarin jännitteen kaksinkertaistava suodatinpiiri käyttää kahta diodetta ja kahta kondensaattoria. Syötä alhainen vaihtovirtajännite, positiivisella puolikkaalla yksi diode kytketään päälle, lataa yhtä kondensaattoria; negatiivisella puolikkaalla toinen diode kytketään päälle, lataa toista kondensaattoria.

Kahden kondensaattorin jännitteet kytketään sitten sarjaan vaikuttaakseen kuormaan, mikä tuottaa kuormalle korkeamman ulostulojännitteen.

Prosessin avaintekijät

Kapasiteettivalinta

Kondensaattorin kapasiteettiarvon on valittava syöttöjännitteen taajuuden, kuormavirtauksen koon ja muiden tekijöiden mukaan. Jos kapasiteettiarvo on liian pieni, se ei ehkä pysty varastamaan riittävästi sähkömäärää, mikä johtaa epävakaaseen ulostulojännitteeseen; jos kapasiteettiarvo on liian suuri, se saattaa lisätä piirin kustannuksia ja kokoa.

Dioden parametrit

Dioden positiivisen etenemisen jännitetapion ja käänteisen kestävyyden parametreihin on myös valittava syöttö- ja ulostulojännitteen vaatimusten mukaan. Jos dioden jännitetapio on suuri, ulostulojännitteen amplitudi vähenee. Jos dioden käänteinen jännitekyky on riittämätön, se saattaa rikkoutua, mikä johtaa piirin epäonnistumiseen.

Kuorman vaikutus

Kuorman koko vaikuttaa ulostulojännitteen vakautukseen. Jos kuormavirtaus on liian suuri, se aiheuttaa kondensaattorin purkautumisen nopeammin ja ulostulojännitteen laskemisen. Siksi piirin suunnittelussa on valittava sopivat kondensaattorin ja dioden parametrit kuorman vaatimusten mukaan, jotta voidaan taata ulostulojännitteen vakaus.