Qual è il processo di generazione di alta tensione da bassa tensione utilizzando condensatori e diodi?

Il processo di generazione di alta tensione da bassa tensione utilizzando condensatori e diodi solitamente coinvolge una struttura circuitale specifica, come un circuito raddrizzatore a doppio raddoppio di tensione. Ecco il processo di base:

Introduzione degli elementi del circuito

Condensatore

Un condensatore è un componente elettronico che può accumulare carica elettrica. In questo processo, il condensatore svolge principalmente il ruolo di accumulare e rilasciare la carica.

La capacità di un condensatore determina quanto carica può accumulare. In generale, maggiore è il valore della capacità, maggiore sarà la quantità di carica che può essere accumulata.

Diodo

Un diodo è un componente elettronico con conduzione unidirezionale. In questo processo, il diodo viene utilizzato principalmente per controllare la direzione della corrente, in modo che la carica possa fluire secondo un percorso specifico.

La caduta di tensione in conduzione diretta del diodo è piccola, e praticamente non viene permessa alcuna corrente in caso di taglio inverso.

Principio di funzionamento del circuito raddrizzatore a doppio raddoppio di tensione

Raddrizzatore a semionda a doppio raddoppio di tensione

Si inserisce un segnale AC a bassa tensione, quando il segnale AC è nella semionda positiva, il diodo si accende, caricando il condensatore, in modo che la tensione ai capi del condensatore sia vicina al picco della tensione di ingresso.

Quando il segnale AC entra nella semionda negativa, il diodo si interrompe, e la tensione di ingresso e la tensione caricata sul condensatore sono connesse in serie, agendo insieme sul carico, ottenendo così una tensione di uscita sul carico superiore al picco della tensione di ingresso.

Raddrizzatore a onda completa a doppio raddoppio di tensione

Un circuito raddrizzatore a onda completa a doppio raddoppio di tensione utilizza due diodi e due condensatori. Si inserisce un segnale AC a bassa tensione, durante la semionda positiva, un diodo si accende, caricando un condensatore; durante la semionda negativa, l'altro diodo si accende, caricando l'altro condensatore.

Le tensioni sui due condensatori vengono poi connesse in serie per agire sul carico, producendo una tensione di uscita più elevata sul carico.

Fattori chiave nel processo

Selezione della capacità

Il valore di capacità del condensatore deve essere selezionato in base alla frequenza della tensione di ingresso, all'entità della corrente di carico e ad altri fattori. Se il valore di capacità è troppo piccolo, potrebbe non essere in grado di accumulare abbastanza carica, causando una tensione di uscita instabile; se il valore di capacità è troppo grande, potrebbe aumentare il costo e il volume del circuito.

Parametri del diodo

I parametri della caduta di tensione in conduzione diretta del diodo e della tensione di resistenza inversa devono essere selezionati in base ai requisiti della tensione di ingresso e di uscita. Se la caduta di tensione del diodo è elevata, l'ampiezza della tensione di uscita sarà ridotta. Se la resistenza alla tensione inversa del diodo è insufficiente, potrebbe andare in cortocircuito, causando un guasto del circuito.

Effetto del carico

L'entità del carico influenzerà la stabilità della tensione di uscita. Se la corrente di carico è troppo elevata, causerà un rapido scarico del condensatore e una diminuzione della tensione di uscita. Pertanto, nella progettazione del circuito, è necessario selezionare i parametri appropriati del condensatore e del diodo in base ai requisiti del carico per garantire la stabilità della tensione di uscita.