Feszültségszorzó
Mi van, ha párhuzamosan vagy egyenként tölti a kondenzátorokat, majd sorba köti, és a kapott akkumulátort nagyobb feszültség forrásaként használja? De ez a feszültségnövelés jól ismert módja, az úgynevezett szorzás.
Feszültségszorzó segítségével kisfeszültségű forrásból nagyobb feszültség érhető el anélkül, hogy ehhez fellépő transzformátorra lenne szükség. Egyes alkalmazásokban a transzformátor egyáltalán nem fog működni, és néha sokkal kényelmesebb szorzót használni a feszültség növelésére.
Például a Szovjetunióban gyártott TV-készülékekben 9 kV-os feszültség nyerhető egy lineáris transzformátorból, majd az UN9 / 27-1.3 szorzó segítségével már 27 kV-ra növelhető (a jelölés azt jelenti, hogy 9 kV-ot táplálnak a bemenetre, 27 kV 1,3 mA áramerősség mellett a kimeneten).
Képzelje el, ha egy CRT TV-hez ekkora feszültséget kellene szereznie egyetlen transzformátor használatával? Hány menetet kell feltekerni a szekunder tekercsébe, és milyen vastag lesz a vezeték? Ez anyagpazarlással járna.Ennek eredményeként kiderül, hogy a nagyfeszültségek eléréséhez, ha a szükséges teljesítmény nem magas, a szorzó igen alkalmas.
A feszültségszorzó áramkör, legyen az alacsony vagy nagyfeszültségű, csak kétféle alkatrészt tartalmaz: diódákat és kondenzátorokat.
A diódák feladata, hogy a töltőáramot a megfelelő kondenzátorokba irányítsák, majd a megfelelő kondenzátorokból a kisülési áramot a megfelelő irányba tereljék, így a cél (megnövelt feszültség elérése) megvalósul.
Természetesen a szorzóra váltakozó feszültséget vagy hullámfeszültséget kapcsolnak, és gyakran ezt a forrásfeszültséget veszik a transzformátorból. És a szorzó kimenetén a diódáknak köszönhetően a feszültség most állandó lesz.
Nézzük meg, hogyan működik a szorzó, példaként egy duplázó segítségével. Amikor az áram a legelején lefelé mozog a forrásból, a közeli felső C1 kondenzátor töltődik először és legintenzívebben a közeli alsó D1 diódán keresztül, míg a második kondenzátor a séma szerint nem kap töltést, mert blokkolja a dióda.
Továbbá, mivel itt van AC forrásunk, az áram a forrástól felfelé halad, de itt az út mentén van feltöltött kondenzátor A C1, amelyről most kiderül, hogy sorba van kötve a forrással és a D2 diódán keresztül a C2 kondenzátor nagyobb feszültséggel kap töltést, így a rajta lévő feszültség nagyobb, mint a forrás amplitúdója (levonva a veszteségeket a diódában, a vezetékekben, a dielektrikumban és egyebekben.).).
Ezenkívül az áram ismét lefelé mozog a forrástól – a C1 kondenzátor újratöltődik.És ha nincs terhelés, néhány periódus után a C2 kondenzátor feszültsége körülbelül 2 amplitúdójú forrás feszültségen marad. Hasonlóképpen több szakaszt is hozzáadhat a magasabb feszültség eléréséhez.
Azonban a fokozatok számának növekedésével a szorzóban a kimeneti feszültség először egyre magasabb lesz, majd gyorsan csökken. A gyakorlatban 3-nál több lépést ritkán használnak a szorzókban. Végül is, ha túl sok lépést tesz, akkor a veszteségek növekedni fognak, és a távoli szakaszok feszültsége kisebb lesz a kívántnál, nem is beszélve egy ilyen termék súlyáról és méreteiről.
A mikrohullámú sütőkben egyébként hagyományosan a feszültségduplázást alkalmazzák. MOT (frekvencia 50 Hz), de a megháromszorozás, többszöröse, mint például az UN, egy tíz kilohertzben mért nagyfrekvenciás feszültségre vonatkozik.
Ma már számos olyan műszaki területen, ahol kisáramú nagyfeszültségre van szükség: a lézer- és röntgentechnikában, a kijelző háttérvilágítási rendszereiben, a magnetron áramkörökben, a légionizátorokban, a részecskegyorsítókban, a másolástechnikában jól meghonosodtak a sokszorozók.