מכפיל מתח

מה אם אתה מטעין את הקבלים במקביל או אחד בכל פעם, ואז מחבר אותם בסדרה ותשתמש בסוללה שנוצרה כמקור למתח גבוה יותר? אבל זו דרך ידועה להגברת המתח, הנקראת כפל.

באמצעות מכפיל מתח ניתן לקבל מתח גבוה יותר ממקור מתח נמוך ללא צורך בשנאי עלייה למטרה זו. בחלק מהיישומים השנאי לא יעבוד כלל, ולפעמים הרבה יותר נוח להשתמש במכפיל להגברת המתח.

לדוגמה, בטלוויזיות המיוצרות בברית המועצות, ניתן לקבל מתח של 9 קילו וולט משנאי לינארי ולאחר מכן כבר להעלות אותו ל-27 קילו וולט באמצעות מכפיל UN9 / 27-1.3 (הסימון אומר ש-9 קילו וולט מסופק לכניסה, 27 קילו וולט בזרם של 1.3 mA מתקבל במוצא).

תארו לעצמכם אם הייתם צריכים לקבל מתח כזה עבור טלוויזיית CRT באמצעות שנאי אחד בלבד? כמה סיבובים חייבים ללפף בפיתול המשני שלו וכמה עובי יהיה החוט? זה יגרום לבזבוז של חומרים.כתוצאה מכך, מתברר כי להשגת מתחים גבוהים, אם ההספק הנדרש אינו גבוה, מכפיל מתאים למדי.

מעגל מכפיל מתח, בין אם מתח נמוך או מתח גבוה, מכיל שני סוגי רכיבים בלבד: דיודות וקבלים.

תפקיד הדיודות הוא לכוון את זרם הטעינה לתוך הקבלים המתאימים, ולאחר מכן לכוון את זרם הפריקה מהקבלים המתאימים לכיוון הנכון כך שהמטרה (קבלת מתח מוגבר) תושג.

כמובן, מתח AC או גל מופעל על המכפיל, ולעתים קרובות מתח מקור זה נלקח מהשנאי. וביציאה של המכפיל, הודות לדיודות, המתח יהיה כעת קבוע.

בואו נסתכל על איך המכפיל עובד, תוך שימוש בכפיל כדוגמה. כאשר הזרם ממש בהתחלה יורד מהמקור, הקבל העליון הסמוך C1 נטען ראשון ובאופן האינטנסיבי ביותר דרך הדיודה התחתונה D1 הסמוכה, בעוד הקבל השני לפי הסכימה אינו מקבל טעינה, מכיוון שהוא חסום על ידי הדיודה.

כמו כן, מכיוון שיש לנו מקור AC כאן, הזרם עובר למעלה מהמקור, אבל כאן לאורך הדרך יש קבל טעון C1, שכעת מסתבר שהוא מחובר בסדרה עם המקור ודרך הדיודה D2, הקבל C2 מקבל מטען במתח גבוה יותר, ולכן המתח עליו גבוה ממשרעת המקור (בניכוי ההפסדים ב- דיודה, בחוטים, בדיאלקטרי ואחרים.).).

בנוסף, הזרם שוב זז כלפי מטה מהמקור - הקבל C1 נטען מחדש.ואם אין עומס, לאחר מספר תקופות המתח על פני הקבל C2 יישמר בכ-2 מתח משרעת של המקור. באופן דומה, אתה יכול להוסיף קטעים נוספים כדי לקבל מתחים גבוהים יותר.

עם זאת, ככל שמספר השלבים במכפיל גדל, מתח המוצא הופך תחילה גבוה יותר ויותר, אך לאחר מכן יורד במהירות. בפועל, יותר מ-3 שלבים משמשים לעתים רחוקות במכפילים. אחרי הכל, אם תשים יותר מדי צעדים, ההפסדים יגדלו, והמתח של קטעים מרוחקים יהיה פחות מהרצוי, שלא לדבר על המשקל והממדים של מוצר כזה.

אגב, הכפלת מתח משמשת באופן מסורתי בתנורי מיקרוגל. MOT (תדר 50 הרץ), אך משולש, בכפולות כגון UN, מופעל על מתח בתדר גבוה הנמדד בעשרות קילו-הרץ.

כיום, בתחומים טכניים רבים בהם נדרש מתח גבוה עם זרם נמוך: בטכנולוגיית לייזר וקרני רנטגן, במערכות תאורה אחורית של תצוגה, במעגלי כוח מגנטונים, במיינני אוויר, במאיצי חלקיקים, בטכנולוגיית העתקה, מכפילים השתרשו היטב.