Pengganda Voltan - Pengelasan dan Penjelasan Blok Daigram

Apakah Pengganda Voltan?

Pengganda voltan merujuk kepada litar elektrik yang terdiri daripada diod dan kapasitor yang mengalikan atau meningkatkan voltan dan juga menukar AC ke DC, pendaraban voltan dan pembetulan arus dilakukan dengan menggunakan pengganda voltan . Pembetulan arus dari AC ke DC dicapai oleh dioda dan peningkatan voltan dicapai dengan pecutan zarah dengan mendorong potensi tinggi yang dihasilkan oleh kapasitor.

Pengganda voltan

Kombinasi diod dan kapasitor membuat litar pengganda voltan asas input AC diberikan kepada litar dari sumber kuasa di mana pembetulan arus dan pecutan zarah oleh kapasitor memberikan output DC voltan yang meningkat. Voltan keluaran boleh berkali-kali lebih tinggi daripada voltan masukan sehingga litar beban mesti mempunyai impedans tinggi.

Dalam litar penggandaan voltan ini, diod pertama membetulkan isyarat dan outputnya bersamaan dengan voltan puncak dari transformer yang diperbaiki sebagai penerus setengah gelombang. Tanda AC melalui kapasitor juga mencapai dioda kedua, dan dalam perspektif DC yang disediakan oleh kapasitor, ini menjadikan output dari dioda kedua berada di atas yang pertama. Di sepanjang garis ini, output dari litar adalah dua kali ganda voltan puncak pengubah, lebih sedikit penurunan diod.

Varieti litar dan idea dapat diakses untuk memberikan kapasiti pengganda voltan hampir mana-mana pemboleh ubah. Menerapkan peraturan yang sama iaitu duduk satu penerus di atas pengganti dan menggunakan gandingan kapasitif memperkuat sejenis sistem langkah untuk maju.

Pengelasan Pengganda Voltan:

Klasifikasi pengganda voltan didasarkan pada nisbah voltan input ke voltan keluaran dan nama juga diberikan sebagai

• Pengganda voltan
• Tripler Voltan
• Voltan empat kali ganda

Gandakan Voltan:

Litar penggandaan voltan terdiri daripada dua diod dan dua kapasitor di mana setiap kombinasi litar kapasitor diod berkongsi perubahan positif dan negatif juga sambungan dua kapasitor membawa kepada voltan keluaran berganda untuk voltan input yang diberikan.

Double Voltan

Begitu juga, setiap peningkatan dalam kombinasi kapasitor diod menggandakan voltan masukan di mana voltan Tripler memberikan Vout = 3 Vin dan voltan empat kali ganda memberikan Vout = 4 Vin.

Pengiraan Voltan Keluaran

Untuk pengiraan voltan output pengganda voltan adalah penting dengan mempertimbangkan peraturan voltan dan peratusan riak adalah penting.

Vout = (sqrt 2 x Vin x N)

Di mana

Vout = voltan keluaran pengganda voltan tahap N

N = tidak. tahap (ia adalah kapasitor dibahagi dengan 2).

Aplikasi Voltan Keluaran

• Tiub Ray Katod
• Sistem sinar-X, Laser
• Pam Ion
• Sistem elektrostatik
• Tiub gelombang perjalanan

Contohnya

Pertimbangkan senario di mana voltan output 2.5 Kv diperlukan dengan input 230 v, dalam hal ini, pengganda voltan pelbagai peringkat diperlukan di mana D1-D8 memberikan dioda dan 16 kapasitor 100 uF / 400v harus disambungkan untuk mencapai Keluaran 2.5 Kv.

Menggunakan formula

Vout = sqrt 2 x 230 x 16/2

= sqrt 2 x 230 x 8

= 2.5 Kv (lebih kurang)

Dalam persamaan di atas, 16/2 menunjukkan tidak ada kapasitor / 2 memberikan bilangan tahap.

2 Contoh Praktikal

1. Contoh Kerja litar Pengganda Voltan untuk menghasilkan DC voltan tinggi dari isyarat AC.

Blok Diagram menunjukkan Litar Pengganda Voltan

Sistem ini terdiri daripada unit pengganda voltan 8 peringkat. Kapasitor digunakan untuk menyimpan cas sedangkan dioda digunakan untuk pembetulan. Semasa isyarat AC diterapkan, kita mendapat voltan di setiap kapasitor, yang kira-kira dua kali ganda dengan setiap tahap. Oleh itu dengan mengukur voltan merentasi 1^sttahap penggandaan voltan dan tahap terakhir, kita mendapat yang diperlukan voltan tinggi . Oleh kerana outputnya adalah voltan yang sangat tinggi, tidak mustahil untuk mengukurnya menggunakan multimeter sederhana. Atas sebab ini, litar pembahagi voltan digunakan. Pembahagi voltan terdiri daripada 10 perintang yang dihubungkan secara bersiri. Keluaran diambil melintasi dua perintang terakhir. Output yang diperoleh dengan itu dikalikan dengan 10 untuk mendapatkan output sebenar.

2. Penjana Marx

Dengan perkembangan elektronik keadaan pepejal, peranti keadaan pepejal semakin sesuai untuk aplikasi tenaga berdenyut. Mereka dapat menyediakan sistem tenaga berdenyut dengan kekompakan, kebolehpercayaan, tingkat pengulangan tinggi, dan jangka hayat yang panjang. Peningkatan penjana tenaga berdenyut menggunakan peranti keadaan pepejal menghilangkan batasan komponen konvensional dan menjanjikan teknologi tenaga berdenyut untuk digunakan secara meluas dalam aplikasi komersial. Walau bagaimanapun, peranti beralih keadaan pepejal seperti MOSFET atau Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) yang tersedia sekarang hanya dinilai hingga beberapa kilo Volt.

Sebilangan besar sistem kuasa berdenyut memerlukan penilaian voltan yang jauh lebih tinggi. Modulator Marx adalah litar unik yang bertujuan untuk pendaraban voltan, seperti yang ditunjukkan di bawah. Secara tradisional, ia menggunakan jurang percikan sebagai suis dan perintang sebagai pengasing. Oleh itu, ia mempunyai kelemahan kadar pengulangan rendah, jangka hayat yang pendek, dan ketidakcekapan. Dalam makalah ini, penjana Marx menggunakan peranti keadaan pepejal dicadangkan untuk menggabungkan kelebihan kedua-dua suis semikonduktor kuasa dan litar Marx. Ia direka untuk Implantasi Sumber Plasma (PSII) [1] dan untuk keperluan berikut:

Penjana Marx moden menggunakan MOSFET

Untuk membaca voltan dan jangka masa, sila lihat jenis skrin CRO.

• Dari unit demo voltan rendah di atas, kita dapati input 15 volt, kitaran tugas 50% pada titik A pergi (–Ve) juga berkaitan dengan tanah. Oleh itu transistor voltan tinggi mesti digunakan untuk voltan tinggi. SELAMA MASA INI SEMUA CAPACITOR C1, C2, C4, C5 DAPAT DIBAYAR seperti yang dilihat pada C hingga 12 volt setiap satu.
• Kemudian melalui kitaran pensuisan yang betul C1, C2, C4, C5 disambungkan secara siri melalui MOSFET.
• Oleh itu, kita mendapat voltan nadi (-Ve) 12 + 12 + 12 + 12 = 48 volt pada titik D

Penggunaan prinsip Generator Marx - Voltan Tinggi DC oleh Marx generator

Seperti yang kita ketahui dengan prinsip Marx Generator, kapasitor disusun secara selari untuk mengecas dan kemudian disambungkan ke siri untuk menghasilkan voltan tinggi.

Sistem ini terdiri daripada pemasa 555 yang berfungsi dalam mod astable yang memberikan denyut output dengan kitaran tugas 50%. Sistem ini terdiri daripada total tahap pendaraban 4 tahap, dengan setiap tahap terdiri dari kapasitor, 2 dioda, dan MOSFET sebagai suis. Diod digunakan untuk mengisi kapasitor. Nadi tinggi dari 555 jam dikendalikan diod dan juga optoisolator yang seterusnya memberikan denyutan pencetus kepada setiap MOSFET. Oleh itu, kapasitor disambungkan secara selari kerana ia mengecas voltan bekalan. Denyutan logik rendah dari pemasa menyebabkan suis MOSFET berada dalam keadaan mati dan kapasitor disambung secara bersiri. Kapasitor mula habis dan voltan di setiap kapasitor ditambah, menghasilkan voltan yang 4 kali lebih tinggi daripada voltan DC input.