Mga multiplier ng boltahe

Ang Voltage Multipliers ay ang mga circuit kung saan nakakakuha tayo ng napakataas na boltahe ng DC mula sa Mababang AC na supply ng boltahe, ang isang boltahe na multiplier circuit ay bumubuo ng boltahe sa maraming mga tuktok na boltahe ng input ng AC, tulad ng kung ang pinakamataas na boltahe ng AC boltahe ay 5 bolta, makakakuha kami ng 15 volt DC sa output, sa kaso ng Voltage Tripler circuit. Binabasa lamang ng Multimeter ang halaga ng RMS (root mean boltahe) ng AC boltahe, kailangan naming i-multiply ang halaga ng RMS sa 1.414 (ugat 2), upang makuha ang Halaga ng Peak.

Karaniwan ang mga transformer doon upang palakihin ang boltahe, ngunit kung minsan ang mga transformer ay hindi magagawa dahil sa kanilang laki at gastos. Ang mga boltahe na multiplier circuit ay maaaring maitayo gamit ang ilang mga diode at capacitor, kaya't ang mga ito ay mababang gastos at napaka epektibo sa paghahambing sa mga Transformer. Ang mga circuit ng multiplier ng boltahe ay halos kapareho ng mga circuit ng pagwawasto na ginagamit upang i-convert ang AC sa DC, ngunit ang mga circuit ng boltahe na multiplier ay hindi lamang nag-convert ng AC sa DC ngunit maaari ring makabuo ng napakataas na boltahe ng DC.

Napaka-kapaki-pakinabang ng mga circuit na ito kung saan kailangang mabuo ang boltahe ng High DC na may Mababang boltahe ng AC at mababang kasalukuyang kinakailangan, tulad ng mga microwave oven, CRT (Cathode ray tubes) na sinusubaybayan sa TV at computer. Nangangailangan ang monitor ng CRT ng mataas na boltahe ng DC na may mababang kasalukuyang.

Buong alon ng Boltahe na Doubler

Tulad ng ipinahiwatig ng pangalan, ang boltahe ng pag-input ay dinoble sa pamamagitan ng circuit na ito. Ang operasyon ay Ang buong alon ng boltahe na doble ay napaka-simple:

Sa panahon ng positibong kalahating ikot ng Sinusoidal na alon ng AC, ang Diode D1 ay sumunod na bias at ang D2 ay nababaligtad, kaya ang singil ng C1 sa pamamagitan ng D1, hanggang sa pinakamataas na halaga ng sine wave (Vpeak). At sa panahon ng negatibong kalahating ikot ng sine wave, ang D2 ay pasulong na bias at ang D1 ay iginagalang na bias, kaya ang capacitor C2 ay sisingilin sa pamamagitan ng D2, sa Vpeak.

Ngayon pareho ang mga capacitor ay sisingilin sa Vpeak kaya nakukuha namin ang 2 Vpeak (Vpeak + Vpeak), sa buong C1 at C2, na walang koneksyon sa Pag-load. Pinangalanan ito matapos ang Buong tagapagwawasto ng alon.

Half Wave Voltage Doubler Circuit

Dati lumikha din kami ng Voltage Doubler circuit, na may 555 timer sa Astable mode at isang mapagkukunan ng DC. Sa oras na ito gumagamit kami ng 220v AC at 9-0-9 transpormer upang bumaba ng 220v AC, upang maipakita namin ang Voltage Multiplier sa breadboard.

Sa panahon ng unang positibong kalahating ikot ng Sinusoidal wave (AC), ang Diode D1 ay sumulong na bias at ang capacitor C1 ay sisingilin sa pamamagitan ng D1. Ang Capacitor C1 ay nasingil hanggang sa rurok na boltahe ng AC ie Vpeak.

Sa panahon ng negatibong kalahating ikot ng alon ng sine, nagsasagawa ang Diode D2 at bias ng bias ng D1. Pinipigilan ng D1 ang paglabas ng capacitor C1. Ngayon ang pagsingil ng capacitor C2 kasama ang pinagsamang boltahe ng capacitor C1 (Vpeak) at ang negatibong tuktok ng boltahe ng AC na Vpeak din. Kaya't ang capacitor C2 ay naniningil ng hanggang sa 2Vpeak volt. Samakatuwid ang boltahe sa kabuuan ng capacitor C2 ay dalawang beses sa Vpeak ng AC.

Sa susunod na positibong pag-ikot, ang capacitor C2 ay pinalabas sa load, kung ang pagkarga ay konektado, at makakakuha ng recharged sa susunod na cycle. Kaya't nakikita natin na nasisingil ito sa isang siklo at pinalabas sa susunod na ikot, kaya't ang dalas ng ripple ay katumbas ng dalas ng input signal ie 50 Hz (AC Mains).

Voltage Tripler Circuit

Upang maitayo ang boltahe na circuit ng Tripler, kailangan lamang naming magdagdag ng 1 higit pang Diode at kapasitor sa itaas na Half wave Voltage Doubler circuit ayon sa circuit diagram sa ibaba.

Tulad ng nakita natin sa circuit ng doble ng boltahe na, sa unang positibong kalahating ikot ng kapasitor C1 ay sisingilin sa Vpeak at at ang capacitor C2 ay sisingilin sa 2Vpeak sa negatibong kalahating siklo.

Ngayon sa panahon ng ikalawang positibong kalahating ikot, ang Diode D1 at D3 ay nagsasagawa at ang D2 ay nababaligtad. Sa ganitong paraan sinisingil ng capacitor C2 ang capacitor C3 hanggang sa parehong boltahe tulad ng sarili nito, na kung saan ay 2 Vpeak.

Ngayon ang capacitor C1 at C3 ay nasa serye at boltahe sa buong C1 ay Vpeak at boltahe sa kabuuan C3 ay 2 Vpeak, kaya ang boltahe sa kabuuan ng koneksyon ng serye ng C1 at C3 ay Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, at nakukuha namin sa Triple ang boltahe ng Input Magsalita ng bolta.

Boltahe Quadruple Circuit

Tulad ng pagkakagawa namin ng boltahe na Tripler circuit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang diode at capacitor sa Half wave Voltage doble circuit, muli kailangan lang naming magdagdag ng isa pang diode at capacitor sa Voltage Tripler circuit, upang maitayo ang Voltage Quadruple circuit (4 beses ang input boltahe).

Nakita namin sa boltahe Tripler circuit, ang capacitor na C1 na sisingilin sa Vpeak sa unang positibong kalahating ikot, ang C2 ay sisingilin sa 2Vpeak sa negatibong kalahating siklo at ang C3 ay sisingilin din sa 2Vpeak sa pangalawang positibong kalahating ikot.

Ngayon sa panahon ng pangalawang negatibong kalahating ikot ng Diode D2 at D4 ay nagsasagawa, at ang capacitor C4 ay sisingilin sa 2Vpeak, ng capacitor C3 na nasa 2 Vpeak din. At nakakakuha kami ng apat na beses na Vpeak (4Vpeak), sa kabila ng capacitor C2 at C4, tulad ng parehong capacitor ay nasa 2 Vpeak.

Sa Voltage Multiplier circuit, halos ang boltahe ay hindi eksaktong dami ng boltahe ng Peak, na nagreresulta ng boltahe ay mas mababa sa mga multiply dahil sa ilang boltahe na bumaba sa mga Diode, kaya't ang magresultang boltahe ay:

Vout = Multiplier * Vpeak - bumabagsak ang mga voltages sa mga diode

Ang kawalan ng ganitong uri ng mga Multiplier circuit ay Mataas na dalas ng Ripple at napakahirap na pakinisin ang output, bagaman ang paggamit ng malaking halaga ng mga capacitor ay maaaring makatulong na mabawasan ang rippling. At ang bentahe ng circuit ay maaari kaming makabuo ng napakataas na boltahe mula sa isang mapagkukunan ng Mababang boltahe na mapagkukunan.

Maaari tayong makabuo ng mas mataas na boltahe at makakakuha ng 5 beses, 6 beses, 7time at higit pa, ang boltahe ng boltahe ng AC ng Peak, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang mga diode at capacitor. Maaari rin nating makabuo ng Mataas na negatibong boltahe sa pamamagitan lamang ng pag-reverse ng polarity ng Diodes at Capacitors sa circuit na ito. Sa teoretikal maaari nating maparami ang boltahe nang walang katapusan ngunit praktikal na hindi posible dahil sa kapasidad ng mga capacitor, mababang kasalukuyang, mataas na rippling at maraming iba pang mga kadahilanan.

Video:

Mga Tala:

• Ang boltahe ay hindi maramihang madalian ngunit madaragdagan ito nang dahan-dahan at makalipas ang ilang oras, magtatakda ito sa Thrice ng input boltahe.
• Ang rating ng boltahe ng mga capacitor ay dapat na hindi bababa sa dalawang beses ang input boltahe.
• Ang output boltahe ay hindi eksaktong Multiple ng Peak input boltahe, ito ay mas mababa kaysa sa boltahe ng Input.