Kā notiek augstā sprieguma ģenerēšana no zema sprieguma, izmantojot kondensatorus un diodas?

Nepārtraukta sprieguma ģenerēšana no zema sprieguma izmantojot kondensatorus un diodas parasti ietver konkrētu shēmas struktūru, piemēram, sprieguma divkāršošanas rektifikācijas shēmu. Šeit ir pamata process:

Shēmas elementu ievads

Kondensators

Kondensators ir elektronisks komponents, kas var uzglabāt elektrostatisko lādiņu. Šajā procesā kondensators galvenokārt spēlē lomu lādiņu uzglabāšanā un atdodanā.

Kondensatora kapacitāte nosaka, cik daudz lādiņu tā var uzglabāt. Parasti, jo lielāka kapacitātes vērtība, jo vairāk lādiņu var uzglabāt.

Dioda

Dioda ir elektronisks komponents ar vienvirziena pārvedumu. Šajā procesā dioda galvenokārt tiek izmantota, lai kontrolētu strāvas virzienu, lai lādiņi varētu plūstēt pa noteiktu ceļu.

Diodas priekšējās pārveduma sprieguma kritums ir mazs, un gandrīz nav atļauts strāvas plūstēšana pretējā virzienā.

Sprieguma divkāršošanas rektifikācijas shēmas darbības princips

Pusvilknes sprieguma divkāršošanas rektifikācija

Ievades zema sprieguma maiņsprieguma signāls, kad maiņsprieguma signāls atrodas pozitīvajā pusvilkne, dioda ieslēdzas, uzlādējot kondensatoru, lai kondensatora abi galdi būtu tuvu ievades sprieguma virsotnei.

Kad maiņsprieguma signāls nonāk negatīvajā pusvilkne, dioda atslēdzas, un ievades spriegums un uzlādētais kondensatora spriegums savienojas sērijā, veidojot kopēju efektu uz slodzes, tādējādi iegūstot slodzes izvades spriegumu, kas ir augstāks par ievades sprieguma virsotni.

Pilnvilknes sprieguma divkāršošanas rektifikācija

Pilnvilknes sprieguma divkāršošanas rektifikācijas shēma izmanto divas diodas un divus kondensatorus. Ievades zema sprieguma maiņsprieguma signāls, pozitīvajā pusvilkne ieslēdzas viena dioda, uzlādējot vienu kondensatoru; negatīvajā pusvilkne ieslēdzas otra dioda, uzlādējot otro kondensatoru.

Abiem kondensatoriem savienojas sērijā, veidojot kopēju efektu uz slodzes, tādējādi iegūstot augstāku izvades spriegumu uz slodzes.

Galvenie faktori procesā

Kapacitātes izvēle

Kondensatora kapacitātes vērtību jāizvēlas atkarībā no ievades sprieguma frekvences, slodzes strāvas lieluma un citiem faktoriem. Ja kapacitātes vērtība ir pārāk maza, to var nebūt pietiekami, lai uzglabātu nepieciešamo lādiņu daudzumu, tādējādi izvades spriegums var būt nestabils; ja kapacitātes vērtība ir pārāk liela, to var palielināt shēmas izmaksas un tilpumu.

Diodas parametri

Diodas priekšējā pārveduma sprieguma krituma un reversālā izturība jāizvēlas atkarībā no ievades un izvades sprieguma prasībām. Ja diodas sprieguma kritums ir liels, izvades sprieguma amplitūda samazināsies. Ja diodas reversālā izturība ir nepietiekama, tā var bojāties, tādējādi izraisot shēmas trūkumu.

Slodzes efekts

Slodzes lielums ietekmē izvades sprieguma stabilitāti. Ja slodzes strāva ir pārāk liela, tas var izraisīt kondensatora strāvas izplūšanu un izvades sprieguma kritumu. Tādēļ, projektējot shēmu, jāizvēlas atbilstoši kondensatora un diodas parametri, lai nodrošinātu izvades sprieguma stabilitāti.