Удвоитель напряжения

April 22, 2010 by admin Комментировать »

Схемы удвоения напряжения применяются в тех случаях, ког­да требуется получить более высокое напряжение, чем при ис­пользовании трансформатора или сети переменного тока. Удвое­ние напряжения — удобное средство для исключения трансфор­матора из схемы источника питания при сохранении при этом возможности получения существенно более высокого напряже­ния, чем может обеспечить сеть. Таким образом, схемой удвое­ния напряжения можно воспользоваться для повышения напря­жения сети в два раза или для увеличения напряжения, сни­маемого с трансформатора. На рис. 10.3 показана схема удвое­ния напряжения с трансформатором. Здесь назначение транс­форматора состоит в изоляции схемы от сети в целях безопасно­сти. Как показано на рисунке, напряжение сети подается на первичную обмотку Lb в цепи которой имеется выключатель. Параллельно сети и обмотке подключен конденсатор Ci емко­стью 0,02 мкФ, который шунтирует помехи, не пропуская их в схему удвоения. Поэтому такой конденсатор иногда называют фильтрующим.

clip_image002

Рис. 10.3. Схема удвоения напряжения.

Вторичная обмотка трансформатора соединена с двумя полу­проводниковыми диодами Д1 и Д2. Конденсаторы С2 и С3 слу­жат для накопления зарядов и передачи их на выход выпрями­теля.

Работу схемы легче понять, если предположить, что на об­мотке LI имеется сигнал определенной полярности, и просле­дить, как при этом протекают электроны в схеме. Если, напри­мер, на L2 действует положительная полуволна напряжения, направленного от верхнего вывода к нижнему, то электроны пе­ремешаются от нижнего вывода через цепь выпрямителя к верхнему выводу обмотки. При этом электроны проходят через конденсатор С2 и заряжают его до напряжения, близкого к максимальному напряжению, действующему на L2. От верхней об­кладки С2 электроны протекают через диод Д1 к верхнему вы­воду L2. Таким образом, в течение положительного полупериода переменного напряжения ток будет протекать только через ди­од Дь а диод Д2 в этом полупериоде будет закрыт. Во время действия следующей полуволны питающего напряжения потен­циал верхнего вывода обмотки L2 отрицателен относительно нижнего вывода. Теперь поток электронов будет проходить че­рез диод Д2 и конденсатор С3, заряжая его также почти до мак­симального напряжения, действующего на вторичной обмотке трансформатора. Далее электроны будут протекать от верхней обкладки конденсатора С3 к нижнему выводу обмотки L2. Та­ким образом, в течение каждого полупериода переменного на­пряжения конденсаторы С2 и С3 будут поочередно заряжаться.

Заметим, что выходное напряжение снимается с выхода сгла­живающего дросселя ls. Конденсаторы С2 и С3 являются эле­ментами фильтра, который служит для сглаживания пульса­ций. Так как отрицательный выходной зажим заземлен, выход­ное напряжение снимается фактически с последовательно вклю­ченных конденсаторов С2 и С3. Следовательно, выходное напря­жение равно сумме напряжений на конденсаторах С2 и С3. Та­ким образом, схема действует как удвоитель напряжения, пода­ваемого на ее вход. Однако величина выходного напряжения зависит от регулирующих свойств схемы. При большем токе нагрузки потребляется больший ток от конденсаторов С2 и С3. Если этот ток достаточно велик, то выпрямители не успевают подзаряжать конденсаторы для поддержания на них амплитуд­ного значения напряжения и выходное напряжение падает. При отсутствии нагрузки выходное напряжение получается макси­мальным.

Регулировочные свойства схемы (т. е. способность сохранять выходное напряжение близким к постоянной величине при изме­нении сопротивления нагрузки) улучшаются при увеличении ем­кости конденсаторов. В этом случае они могут запасать боль­ший заряд и, следовательно, позволяют отбирать от выпрями­теля ток большей величины без существенного уменьшения вы­ходного напряжения.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты