กระบวนการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงจากแรงดันไฟฟ้าต่ำโดยใช้ตัวเก็บประจุและไดโอด

กระบวนการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงจากแรงดันต่ำโดยใช้ตัวเก็บประจุและไดโอดมักจะมีโครงสร้างวงจรเฉพาะ เช่น วงจร выпрямитель удвоения напряжения นี่คือกระบวนการพื้นฐาน:

การแนะนำองค์ประกอบวงจร

ตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้ ในกระบวนการนี้ ตัวเก็บประจุมีบทบาทสำคัญในการเก็บและปล่อยประจุ

ความจุของตัวเก็บประจุกำหนดว่าสามารถเก็บประจุได้มากเท่าไร โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งค่าความจุมีค่ามาก ยิ่งสามารถเก็บประจุได้มากขึ้น

ไดโอด

ไดโอดเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความนำทางเดียว ในกระบวนการนี้ ไดโอดถูกใช้เพื่อกำหนดทิศทางของกระแสไฟฟ้า เพื่อให้ประจุไหลตามเส้นทางที่กำหนด

แรงดันตกคร่อมขณะนำทางของไดโอดมีค่าน้อย และไม่อนุญาตให้มีกระแสผ่านในทิศทางกลับ

หลักการทำงานของวงจร выпрямитель удвоения напряжения

วงจร выпрямитель удвоения напряжения ครึ่งคลื่น

สัญญาณ AC แรงดันต่ำเข้ามา เมื่อสัญญาณ AC อยู่ในครึ่งวงจรบวก ไดโอดจะเปิด ชาร์จตัวเก็บประจุ ทำให้แรงดันทั้งสองขั้วของตัวเก็บประจุใกล้เคียงกับแรงดันสูงสุดของสัญญาณขาเข้า

เมื่อสัญญาณ AC เข้าสู่ครึ่งวงจรลบ ไดโอดจะปิด และแรงดันขาเข้าและแรงดันที่ชาร์จไว้ในตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อแบบอนุกรม ทำให้แรงดันที่โหลดสูงกว่าแรงดันสูงสุดของสัญญาณขาเข้า

วงจร выпрямитель удвоения напряжения คลื่นเต็ม

วงจร выпряมитель удвоения напряжения คลื่นเต็มใช้ไดโอดสองตัวและตัวเก็บประจุสองตัว สัญญาณ AC แรงดันต่ำเข้ามา ในครึ่งวงจรบวก ไดโอดตัวหนึ่งจะเปิด ชาร์จตัวเก็บประจุตัวหนึ่ง ในครึ่งวงจรลบ ไดโอดตัวอื่นจะเปิด ชาร์จตัวเก็บประจุตัวอื่น

แรงดันบนตัวเก็บประจุทั้งสองจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด ทำให้แรงดันที่โหลดสูงขึ้น

ปัจจัยสำคัญในกระบวนการ

การเลือกความจุของตัวเก็บประจุ

ค่าความจุของตัวเก็บประจุต้องเลือกตามความถี่ของแรงดันขาเข้า ขนาดของกระแสโหลด และปัจจัยอื่นๆ ถ้าค่าความจุมีน้อยเกินไป อาจไม่สามารถเก็บประจุได้เพียงพอ ทำให้แรงดันขาออกไม่เสถียร ถ้าค่าความจุมีมากเกินไป อาจเพิ่มต้นทุนและขนาดของวงจร

พารามิเตอร์ของไดโอด

พารามิเตอร์ของแรงดันตกคร่อมขณะนำทางของไดโอดและแรงดันทนทานในทิศทางกลับต้องเลือกตามความต้องการของแรงดันขาเข้าและแรงดันขาออก ถ้าแรงดันตกคร่อมของไดโอดมีค่ามาก จะทำให้แรงดันขาออกลดลง ถ้าแรงดันทนทานในทิศทางกลับของไดโอดไม่เพียงพอ อาจทำให้ไดโอดเสียหาย ทำให้วงจรล้มเหลว

ผลกระทบจากโหลด

ขนาดของโหลดจะส่งผลต่อความเสถียรของแรงดันขาออก ถ้ากระแสโหลดมีค่ามากเกินไป จะทำให้ตัวเก็บประจุปล่อยประจุเร็วขึ้น และแรงดันขาออกลดลง ดังนั้น ในการออกแบบวงจร จำเป็นต้องเลือกพารามิเตอร์ของตัวเก็บประจุและไดโอดให้เหมาะสมกับความต้องการของโหลด เพื่อให้แรงดันขาออกมีความเสถียร