Schemat powielacza napięcia

Powielacz napięcia – obwód elektryczny transformujący prąd zmienny na prąd stały o wyższym, względem wejściowego, napięciu. Powielacz napięcia składa się z układu odpowiednio połączonych kondensatorów oraz diod prostowniczych[1].

Budowa i działanie (kaskada Villarda)

Najczęściej spotykane powielacze mają budowę kaskady Villarda[2], której schemat przedstawiony został na zamieszczonym obok rysunku[3]. Przy założeniu, że Us jest napięciem szczytowym źródła, to znaczy napięcie źródła zmienia się od +Us do -Us, pracę powielacza podzielić można na następujące etapy:

  1. źródło przyjmuje napięcie -Us, kondensator C1 ładuje się poprzez diodę D1 do napięcia Us,
  2. źródło przyjmuje napięcie +Us, napięcie źródła sumuje się z napięciem kondensatora C1 do wielkości 2Us, kondensator C2 ładuje się poprzez diodę D2 do napięcia 2Us
  3. źródło przyjmuje napięcie -Us, napięcie na kondensatorze C1 spada do Us (na jednej z okładek potencjał spada do 0V), kondensator C3 ładuje się poprzez diodę D3 do napięcia 2Us
  4. źródło przyjmuje napięcie +Us, napięcie na kondensatorze C1 wzrasta do 2Us, napięcie na kondensatorze C3 sumuje się z napięciem na C1 do wielkości 4Us, ładując w ten sposób kondensator C4.

Dołączając kolejne segmenty analogiczne do układu C1-D1-C2-D2 można teoretycznie uzyskać napięcie wyjściowe będące dowolną wielokrotnością napięcia wejściowego, jednak w praktyce spotyka się układy powielające od dwóch do dwudziestu razy.

Zastosowania

Układ powielacza napięcia (1MV) akceleratora Cockcrofta - Waltona z 1937 r.
  • W technice telewizyjnej do wytworzenia napięcia anodowego kineskopu. W konstrukcjach telewizorów po roku 1990 coraz częściej jest integrowany z transformatorem i nazywany trafopowielaczem.
  • W niektórych urządzeniach technologicznych, np. w elektrostatycznych urządzeniach malarskich do malowania farbami ciekłymi jak i proszkowymi.
  • W akceleratorach cząstek.
  • Do wytwarzania wysokich napięć, potrzebnych do wytwarzania wyładowań elektrycznych służących do testowania instalacji odgromowych.
  • W niektórych zegarkach elektronicznych – podwajacz napięcia.
  • Powielacz w zasilaczu lampy błyskowej.

Przypisy

  1. ↑ PODSTAWY ELEKTRONIKI [online], Katedra Robotyki i Mechatroniki, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie (pol.).
  2. ↑ Laboratorium Badawczo - Rozwojowe PROTON - Powielacz napięcia Villarda [online], www.portalnaukowy.edu.pl [dostęp 2024-02-29].
  3. ↑ Łukasz Jastrzębski, Układy redukcji drgań z tłumikami magnetoreologicznymi i elektromechanicznymi przetwornikami energii [online], Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, 2014 (pol.).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.