Milyen a folyamat alacsony feszültségből nagy feszültség előállításához kondenzátorok és diódák használatával?

Alacsony feszültségből magas feszültség előállításának folyamata kondenzátorok és diodák használatával általában specifikus áramkör-struktúrát igényel, mint például a feszültségduplározó egyenesítő áramkör. Íme a alapjai:

Áramköri elemek bemutatása

Kondenzátor

A kondenzátor olyan elektronikai alkatrész, amely elektromos töltést tud tárolni. Ez a folyamat során a kondenzátor főleg töltés tárolására és szabadon bocsátására szolgál.

Egy kondenzátor kapacitánsa meghatározza, mennyi töltést tud tárolni. Általában, minél nagyobb a kapacitáns érték, annál több töltést tud tárolni.

Dioda

A dioda egy unidirigálisan vezető elektronikai alkatrész. Ez a folyamat során a dioda főleg az áram irányának szabályozására szolgál, hogy a töltés adott úton lehessen vezetni.

A dioda előre irányuló vezetési feszültséges csökkenése kis, és szinte nincs áram, ami visszafele tud áthaladni a vágási ponton.

Feszültségduplározó egyenesítő áramkör működési elve

Fél hullámú feszültségduplározó egyenesítő

Alacsony feszültségű AC jel bevitele, amikor az AC jel pozitív fél hullámban van, a dioda bekapcsolódik, feltöltve a kondenzátort, így a kondenzátor két vége közötti feszültség közel kerül a bemeneti feszültség csúcshoz.

Amikor az AC jel negatív fél hullámba lép, a dioda kikapcsolódik, és a bemeneti feszültség valamint a kondenzátoron történő feltöltés során keletkezett feszültség sorba kapcsolódik, együtt hatva a terhelésen, így a terhelésen nagyobb feszültség keletkezik, mint a bemeneti feszültség csúcsa.

Teljes hullámú feszültségduplározó egyenesítő

A teljes hullámú feszültségduplározó egyenesítő áramkör két diodát és két kondenzátort használ. Alacsony feszültségű AC jel bevitele, pozitív fél hullámban egy dioda bekapcsolódik, feltöltve egy kondenzátort; negatív fél hullámban másik dioda bekapcsolódik, feltöltve a másik kondenzátort.

A két kondenzátoron lévő feszültségek sorba kapcsolódnak, hatva a terhelésen, így a terhelésen nagyobb kimeneti feszültség keletkezik.

A folyamat kulcselemi tényezői

Kapacitáns kiválasztása

A kondenzátor kapacitáns-értékét a bemeneti feszültség frekvenciája, a terhelési áram mérete és egyéb tényezők alapján kell megválasztani. Ha a kapacitáns-érték túl kicsi, nem fog elegendő töltést tudni tárolni, ami instabil kimeneti feszültséghez vezethet; ha a kapacitáns-érték túl nagy, növelheti az áramkör költségeit és méretét.

Dioda paraméterei

A dioda pozitív irányú vezetési feszültséges csökkenésének és visszafele irányú kitartófeszültségének paramétereit is a bemeneti és kimeneti feszültség követelményeinek megfelelően kell kiválasztani. Ha a dioda feszültséges csökkenése nagy, a kimeneti feszültség amplitúdója csökken. Ha a dioda visszafele irányú kitartófeszültsége elégtelen, ez leomolhat, ami áramkör-szakadást okozhat.

Terhelés hatása

A terhelés mérete befolyásolja a kimeneti feszültség stabilitását. Ha a terhelési áram túl nagy, gyorsabban tisztíthatja ki a kondenzátort, ami a kimeneti feszültség csökkenését eredményezi. Ezért az áramkör tervezésekor a terhelés követelményeinek megfelelően kell megválasztani a megfelelő kondenzátor- és dioda-paramétereket, hogy biztosítsuk a kimeneti feszültség stabilitását.