ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าด้วย 8 ตัวเรียงกระแสตัวคูณแรงดันไฟฟ้า

บ่อยครั้งที่นักวิทยุสมัครเล่นเริ่มสนใจวงจรไฟฟ้าที่สร้างขึ้นบนหลักการคูณแรงดันไฟฟ้า ความสนใจนี้เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวในตลาดของตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่มีความจุสูงและต้นทุนที่เพิ่มขึ้นของลวดทองแดงซึ่งใช้สำหรับขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของอุปกรณ์ดังกล่าวคือขนาดที่เล็กซึ่งช่วยลดขนาดสุดท้ายของอุปกรณ์ที่ออกแบบได้อย่างมาก ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าคืออะไร? อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยตัวเก็บประจุและไดโอดที่เชื่อมต่อในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง โดยพื้นฐานแล้ว มันคือตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากแหล่งจ่ายแรงดันต่ำไปเป็นแรงดันตรงสูง ทำไมคุณถึงต้องใช้ตัวคูณแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง?

พื้นที่ใช้งาน

อุปกรณ์ดังกล่าวพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุปกรณ์โทรทัศน์ (ในแหล่งแรงดันแอโนดของหลอดภาพ) อุปกรณ์ทางการแพทย์ (สำหรับการจ่ายไฟเลเซอร์กำลังสูง) และในเทคโนโลยีการวัด (เครื่องมือวัดรังสี ออสซิลโลสโคป) นอกจากนี้ยังใช้ในอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน อุปกรณ์ช็อตไฟฟ้า อุปกรณ์ในครัวเรือนและสำนักงาน (เครื่องถ่ายเอกสาร) เป็นต้น ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าได้รับความนิยมดังกล่าวเนื่องจากความสามารถในการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงถึงหลายสิบหรือหลายแสนโวลต์ และ ด้วยขนาดและน้ำหนักของอุปกรณ์ที่เล็ก ข้อดีที่สำคัญอีกประการของอุปกรณ์ดังกล่าวคือความง่ายในการผลิต

ประเภทของวงจร

อุปกรณ์ที่พิจารณาจะแบ่งออกเป็นแบบสมมาตรและไม่สมมาตรเป็นตัวคูณประเภทที่หนึ่งและสอง ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าแบบสมมาตรได้มาจากการเชื่อมต่อวงจรอสมมาตรสองวงจร ในวงจรหนึ่งดังกล่าว ขั้วของตัวเก็บประจุ (อิเล็กโทรไลต์) และค่าการนำไฟฟ้าของไดโอดจะเปลี่ยนไป ตัวคูณแบบสมมาตรมีลักษณะที่ดีที่สุด ข้อดีหลักประการหนึ่งคือค่าความถี่ระลอกคลื่นของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขเป็นสองเท่า

หลักการทำงาน

ภาพถ่ายแสดงวงจรที่ง่ายที่สุดของอุปกรณ์ครึ่งคลื่น พิจารณาหลักการทำงานกัน เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าครึ่งวงจรลบ ตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จผ่านไดโอดเปิด D1 จนถึงค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ในขณะที่ช่วงเวลาของคลื่นบวกเริ่มต้นขึ้น ตัวเก็บประจุ C2 จะถูกชาร์จ (ผ่านไดโอด D2) เป็นสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ที่จุดเริ่มต้นของระยะถัดไปของครึ่งรอบเชิงลบ ตัวเก็บประจุ C3 จะถูกชาร์จ - เป็นสองเท่าของค่าแรงดันไฟฟ้า และเมื่อครึ่งรอบเปลี่ยนไป ตัวเก็บประจุ C4 จะถูกชาร์จตามค่าที่ระบุด้วย อุปกรณ์จะเริ่มทำงานโดยใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นเวลาหลายช่วงเต็ม เอาต์พุตคือปริมาณทางกายภาพคงที่ ซึ่งเป็นผลรวมของตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ C2 และ C4 ที่มีประจุอย่างต่อเนื่องต่อเนื่องกัน เป็นผลให้เราได้รับค่าที่มากกว่าอินพุตถึงสี่เท่า นี่คือหลักการที่ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าทำงาน

การคำนวณวงจร

เมื่อคำนวณจำเป็นต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ต้องการ: แรงดันเอาต์พุต, กำลังไฟ, แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสลับ, ขนาด ไม่ควรละเลยข้อ จำกัด บางประการ: แรงดันไฟฟ้าขาเข้าไม่ควรเกิน 15 kV, ความถี่อยู่ระหว่าง 5-100 kHz, ค่าเอาต์พุตไม่ควรเกิน 150 kV ในทางปฏิบัติมีการใช้อุปกรณ์ที่มีกำลังเอาต์พุต 50 W แม้ว่าจะเป็นจริงในการออกแบบตัวคูณแรงดันไฟฟ้าโดยมีค่าเอาต์พุตเข้าใกล้ 200 W ค่าของแรงดันไฟขาออกโดยตรงขึ้นอยู่กับกระแสโหลดและถูกกำหนดโดยสูตร:

U ออก = N*U เข้า - (I (N3 + +9N2 /4 + N/2)) / 12FC โดยที่

ฉัน - โหลดกระแส;

N - จำนวนขั้นตอน;

F - ความถี่แรงดันไฟฟ้าอินพุต;

C คือความจุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ดังนั้นหากคุณตั้งค่าแรงดันไฟขาออก กระแส ความถี่ และจำนวนขั้น ก็สามารถคำนวณค่าที่ต้องการได้

บทความนี้จะอธิบายตัวเลือกหลักสำหรับตัวคูณแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายประเภทและให้อัตราส่วนที่คำนวณได้ เนื้อหานี้จะน่าสนใจสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้ตัวคูณ

ตัวคูณใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ใช้ในโทรทัศน์และอุปกรณ์ทางการแพทย์ (แหล่งจ่ายแรงดันแอโนดสำหรับหลอดภาพ แหล่งจ่ายไฟสำหรับเลเซอร์กำลังต่ำ) ในอุปกรณ์ตรวจวัด (ออสซิลโลสโคป เครื่องมือสำหรับวัดระดับและปริมาณของรังสีกัมมันตภาพรังสี) ในอุปกรณ์มองกลางคืนและอุปกรณ์ช็อตไฟฟ้า , อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในครัวเรือนและสำนักงาน (เครื่องสร้างประจุไอออน, "โคมระย้าของ Chizhevsky", เครื่องถ่ายเอกสาร) และเทคโนโลยีด้านอื่น ๆ อีกมากมาย สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติหลักของตัวคูณ - ความสามารถในการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงถึงหลายหมื่นโวลต์ที่มีขนาดและน้ำหนักน้อย ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความง่ายในการคำนวณและการผลิต

ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าประกอบด้วยไดโอดและตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อในลักษณะใดลักษณะหนึ่งและเป็นตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากแหล่งจ่ายแรงดันต่ำไปเป็นไฟฟ้ากระแสตรงแรงสูง

หลักการทำงานชัดเจนจากรูป 1 ซึ่งแสดงวงจรของตัวคูณครึ่งคลื่น พิจารณากระบวนการที่เกิดขึ้นทีละขั้นตอน

ในระหว่างแรงดันไฟฟ้าครึ่งรอบด้านลบ ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จผ่านไดโอดเปิด VD1 จนถึงค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ U เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าครึ่งรอบด้านบวกกับอินพุตตัวคูณ ตัวเก็บประจุ C2 จะถูกชาร์จผ่านไดโอดเปิด VD2 ถึงแรงดันไฟฟ้า 2Ua ในระยะต่อไป - ครึ่งวงจรลบ - ตัวเก็บประจุ C3 จะถูกชาร์จผ่านไดโอด VD3 ถึงแรงดันไฟฟ้า 2U และในที่สุด ในช่วงครึ่งรอบเชิงบวกถัดไป ตัวเก็บประจุ C4 จะถูกชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้า 2U

เห็นได้ชัดว่าตัวคูณเริ่มต้นขึ้นในช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลายช่วง แรงดันไฟขาออกคงที่คือผลรวมของแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C2 และ C4 ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและชาร์จอย่างต่อเนื่อง และมีค่าเท่ากับ 4Ua

แสดงในรูปที่. ตัวคูณ 1 หมายถึง ตัวคูณอนุกรม นอกจากนี้ยังมีตัวคูณแรงดันไฟฟ้าแบบขนานที่ต้องการความจุตัวเก็บประจุน้อยกว่าในแต่ละขั้นตัวคูณ ในรูป รูปที่ 2 แสดงแผนภาพของตัวคูณครึ่งคลื่นดังกล่าว

ที่ใช้กันมากที่สุดคือตัวคูณแบบอนุกรม เป็นสากลมากขึ้นแรงดันไฟฟ้าบนไดโอดและตัวเก็บประจุจะกระจายเท่า ๆ กันและสามารถดำเนินการขั้นตอนการคูณจำนวนมากขึ้นได้ ตัวคูณแบบขนานก็มีข้อดีเช่นกัน อย่างไรก็ตามข้อเสียเช่นการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุด้วยการเพิ่มจำนวนขั้นตอนการคูณจะจำกัดการใช้งานไว้ที่แรงดันเอาต์พุตประมาณ 20 kV

ในรูป รูปที่ 3 และ 4 แสดงวงจรของตัวคูณเต็มคลื่น ข้อดีของข้อแรก (รูปที่ 3) มีดังต่อไปนี้: เฉพาะแรงดันไฟฟ้าแอมพลิจูดเท่านั้นที่ใช้กับตัวเก็บประจุ C1, C3 โหลดบนไดโอดสม่ำเสมอและมีเสถียรภาพที่ดีของแรงดันไฟขาออก ตัวคูณที่สอง วงจรดังแสดงในรูปที่ 1 4. มีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติเช่นความสามารถในการจ่ายพลังงานสูง ความง่ายในการผลิต การกระจายโหลดที่สม่ำเสมอระหว่างส่วนประกอบ และขั้นตอนการคูณจำนวนมาก

ตารางแสดงค่าพารามิเตอร์ทั่วไปและขอบเขตการใช้ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า

เมื่อคำนวณตัวคูณคุณควรตั้งค่าพารามิเตอร์หลัก: แรงดันเอาต์พุต, กำลังขับ, แรงดันไฟฟ้าอินพุต AC, ขนาดที่ต้องการ, สภาพการทำงาน (อุณหภูมิ, ความชื้น)

นอกจากนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงข้อ จำกัด บางประการ: แรงดันไฟฟ้าขาเข้าต้องไม่เกิน 15 kV ความถี่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกจำกัดภายใน 5... 100 kHz แรงดันเอาต์พุต - ไม่เกิน 150 kV ช่วงอุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ -55 ถึง +125 * C และความชื้น - 0...100% ในทางปฏิบัติตัวคูณที่มีกำลังเอาต์พุตสูงถึง 50 W ได้รับการพัฒนาและใช้ แม้ว่าค่า 200 W หรือมากกว่านั้นสามารถทำได้จริงก็ตาม

แรงดันไฟขาออกของตัวคูณขึ้นอยู่กับกระแสโหลด โดยมีเงื่อนไขว่าแรงดันไฟฟ้าและความถี่อินพุตคงที่ จะถูกกำหนดโดยสูตร: Uout = N · Nin - /12FC โดยที่ I คือกระแสโหลด ก; N คือจำนวนขั้นของตัวคูณ F - ความถี่แรงดันไฟฟ้าอินพุต เฮิรตซ์; C คือความจุของตัวเก็บประจุสเตจ f การตั้งค่าแรงดันเอาต์พุต, กระแส ความถี่และจำนวนสเตจจากนั้นจะคำนวณความจุที่ต้องการของตัวเก็บประจุสเตจ

สูตรนี้มีไว้เพื่อคำนวณตัวคูณอนุกรม ตัวเก็บประจุที่ต้องการจะน้อยกว่าเพื่อให้ได้กระแสเอาต์พุตเท่ากัน ดังนั้นหากตัวเก็บประจุแบบอนุกรมมีความจุ 1,000 pF ดังนั้นตัวคูณแบบขนานสามขั้นตอนจะต้องมีความจุ 1,000 pF / 3 = 333 pF ในแต่ละขั้นตอนต่อมาของตัวคูณดังกล่าว ควรใช้ตัวเก็บประจุที่มีแรงดันไฟฟ้าพิกัดสูงกว่า

แรงดันย้อนกลับบนไดโอดและแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของตัวเก็บประจุในตัวคูณอนุกรมจะเท่ากับค่าสวิงเต็มของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า

เมื่อใช้ตัวคูณในทางปฏิบัติควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเลือกองค์ประกอบตำแหน่งและวัสดุฉนวน การออกแบบจะต้องจัดให้มีฉนวนที่เชื่อถือได้เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการปล่อยโคโรนาซึ่งจะลดความน่าเชื่อถือของตัวคูณและนำไปสู่ความล้มเหลว

หากจำเป็นต้องเปลี่ยนขั้วของแรงดันไฟขาออก ควรกลับขั้วของไดโอด

เพิ่มแรงดันไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้หม้อแปลง ตัวคูณ คำนวณออนไลน์ การแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ/กระแสตรง (10+)

แหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลง - สเต็ปอัพ

กระบวนการนี้แสดงตามรูปต่อไปนี้:

บริเวณที่ประจุตัวเก็บประจุ C จะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีน้ำเงิน และพื้นที่สีแดงคือบริเวณที่ประจุประจุสะสมไปยังตัวเก็บประจุ C1 และโหลด

น่าเสียดายที่พบข้อผิดพลาดในบทความเป็นระยะ มีการแก้ไข บทความเสริม พัฒนา และเตรียมบทความใหม่ สมัครรับข่าวสารเพื่อรับทราบข้อมูล

หากมีอะไรไม่ชัดเจนโปรดถาม!
ถามคำถาม. การอภิปรายของบทความ ข้อความ

สวัสดีตอนเย็น. ไม่ว่าฉันพยายามแค่ไหนฉันก็ไม่สามารถใช้สูตรที่กำหนดสำหรับรูปที่ 1.2 เพื่อกำหนดค่าความจุของตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ด้วยค่าข้อมูลที่กำหนดในตารางของคุณ (Uin ~ 220V, Uout 15V, เอาท์พุต 100mA, f 50Hz) ฉันมีปัญหา ให้เปิดคอยล์ของรีเลย์ DC ขนาดเล็กไปที่แรงดันไฟฟ้า -25V ในเครือข่าย ~ 220V กระแสไฟในการทำงานของคอยล์คือ I= 35mA บางทีฉันอาจจะไม่ได้ทำอะไรเลย

ปัจจุบันมีอุปกรณ์วิทยุสมัครเล่นยอดนิยมมากมาย ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า,แปลงแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายไฟฟ้า 220 V เป็น ไฟฟ้าแรงสูง 2000...4000 V. อุปกรณ์เหล่านี้อาจเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อต่อสู้กับแมลงสาบ อุปกรณ์สำหรับไอออนไนซ์ในอากาศ โครงร่างของอุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ซ้ำแล้วซ้ำอีกในวรรณกรรมวิทยุสมัครเล่นเช่นใน

ในอุปกรณ์สำหรับการผลิตตัวคูณไฟฟ้าแรงสูงซึ่งเป็นส่วนหลักของการออกแบบเหล่านี้จะใช้ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ทันสมัยดังนั้นขนาดของอุปกรณ์เหล่านี้จึงไม่มีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าชิ้นส่วนไฟฟ้าแรงสูงขนาดเล็กเกือบทั้งหมดที่รวมอยู่ในตัวคูณไฟฟ้าแรงสูงนั้นค่อนข้างแพง

มักไม่จำเป็นต้องผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ในเวอร์ชันขนาดเล็ก ในกรณีนี้ในการผลิตตัวคูณแรงดันไฟฟ้าคุณสามารถใช้ส่วนประกอบวิทยุเก่าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง - 600, 1,000, 2000 V แต่ก็มีขนาดใหญ่ด้วย สิ่งเหล่านี้อาจเป็นตัวเก็บประจุเก่าเช่น MBG คอลัมน์ไดโอดไฟฟ้าแรงสูงเก่าเช่น D1004-D1010 และส่วนประกอบวิทยุที่คล้ายกันของศตวรรษที่ผ่านมา ซึ่งปัจจุบันไม่ได้ใช้ในเทคโนโลยีสมัยใหม่และจำหน่ายในตลาดวิทยุในราคาต่ำ ราคาของอุปกรณ์ที่ผลิตโดยใช้ส่วนประกอบวิทยุเก่าก็จะต่ำเช่นกัน

ในตัวคูณไฟฟ้าแรงสูงอย่างง่ายแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นสำหรับการคูณครั้งต่อไปจะถูกนำมาโดยตรงจากเครือข่ายไฟฟ้า 220 โวลต์ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ใช้ชิ้นส่วนไฟฟ้าแรงสูงเพื่อสร้างตัวคูณแรงดันไฟฟ้าขอแนะนำให้ใช้แรงดันไฟฟ้าคูณเริ่มต้นไม่ใช่จาก เครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือน แต่เพิ่มขึ้นหลายเท่าให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ทนต่อชิ้นส่วนไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้ การใช้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เพิ่มขึ้นที่อินพุตของตัวคูณจะลดจำนวนขั้นตอนการคูณและลดจำนวนชิ้นส่วนที่ใช้ในการสร้างตัวคูณแรงดันไฟฟ้า

วิธีที่ง่ายที่สุดในการ "คูณ" แรงดันไฟฟ้าเครือข่ายในตอนแรกคือการใช้วิธีการเรโซแนนซ์ ดังแสดงในรูปที่ 1 ดังที่เห็นได้จากรูปนี้ ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าเรโซแนนซ์เป็นวงจรอนุกรมที่มีการสั่นพ้องในย่านความถี่ 50 เฮิรตซ์ เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นที่องค์ประกอบของวงจรนี้บนขดลวดหรือตัวเก็บประจุ มันจะยิ่งสูงขึ้นเมื่อเสียงสะท้อนของวงจรอยู่ใกล้ความถี่ 50 Hz ซึ่งใช้ในเครือข่ายไฟฟ้า อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงความเท่าเทียมกันของความถี่เรโซแนนซ์ของเครือข่ายและวงจรเนื่องจากในกรณีนี้จะมีแรงดันไฟฟ้าที่สูงมากในองค์ประกอบของวงจร L1 และ C1 ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวขององค์ประกอบเหล่านี้

โช้คตัวกรองของหลอดทีวีหรือเครื่องรับใช้เป็นตัวเหนี่ยวนำ L1 ปัจจุบันโช้กตัวกรองแทบไม่เคยใช้งานที่ใดเลย และต้นทุนในตลาดก็ต่ำ ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้เป็น L1 ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเครือข่ายขนาดเล็ก หรือขดลวดแอโนดของหม้อแปลง "เสียง" เก่าจากเครื่องรับหลอดหรือโทรทัศน์ หรือการพันขดลวดปฐมภูมิของ TVC ความจุของตัวเก็บประจุ C1 ขึ้นอยู่กับค่าของตัวเหนี่ยวนำ L1 และแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่ต้องการที่อินพุตของตัวคูณแรงดันไฟฟ้า ขอแนะนำให้เลือกความจุของตัวเก็บประจุโดยทดลองโดยเริ่มจากค่าน้อยเช่นจาก 0.1 μF ความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรจะต้องตั้งค่าให้สูงกว่าความถี่หลักที่ 50 เฮิร์ตซ์ ซึ่งจะส่งผลดีต่อสภาพการทำงานของคอยล์ L1 สำหรับโช้กตัวกรองส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุปกรณ์เก่าเพื่อให้ได้แรงดันเรโซแนนซ์ในช่วง 600 ... 1,000 V ความจุของตัวเก็บประจุ C1 สามารถอยู่ในช่วง 0.25 ... 2 μF ตัวเก็บประจุ C1 ควรมีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดที่เป็นไปได้ ไม่ว่าในกรณีใด จะต้องไม่น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในตัวเก็บประจุระหว่างการสั่นพ้อง

แรงดันไฟฟ้าสูงสุดจะอยู่ที่องค์ประกอบหนึ่งของวงจรที่แสดงในรูปที่ 1 และบนองค์ประกอบที่มีความต้านทานต่อกระแสสลับ 50 Hz สูงกว่า ในกรณีของเรา เมื่อความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรสูงกว่าความถี่เครือข่าย มันจะเป็นตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุจะมีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าตัวเหนี่ยวนำซึ่งเป็นเงื่อนไขสำคัญสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้และระยะยาวขององค์ประกอบนี้

ตามที่ระบุไว้แล้ว ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะได้รับแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C1 ภายในช่วง 600... 1,000 V ซึ่งจะช่วยให้ใช้แรงดันไฟฟ้าสองเท่าแทนที่จะเป็นสี่เท่าในวงจร ตัวเพิ่มแรงดันไฟฟ้าแบบธรรมดาจะแสดงในรูปที่ 2 ในวงจรแทนที่จะคูณแรงดันไฟหลักด้วย 8 คุณสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าสามเท่าที่มีอยู่ในตัวเก็บประจุ C1 ได้ (ดูรูปที่ 1) ควอแดรนท์แรงดันไฟฟ้าอย่างง่ายแสดงในรูปที่ 3 ในบางกรณี ขอแนะนำให้ใช้วงจรแรงดันไฟฟ้าสี่เท่าซึ่งแสดงในรูปที่ 4 โดยธรรมชาติแล้ว เมื่อออกแบบตัวคูณดังกล่าว เราต้องไม่ลืมว่าจะต้องเชื่อมต่อกับแหล่งไฟฟ้าแรงสูงผ่านตัวต้านทานจำกัดกระแสที่มีความต้านทานอย่างน้อย 1 MOhm ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขนี้เพื่อความปลอดภัยในการทำงานกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงสูง

แต่การคูณแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายระหว่างองค์ประกอบของวงจรเรโซแนนซ์อาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดเสมอไป บางครั้ง สถานการณ์ก็แตกต่างออกไป นักวิทยุสมัครเล่นมีไดโอดและตัวเก็บประจุจำนวนมากที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานค่อนข้างต่ำที่ 200...300 V ในกรณีนี้ ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าที่ประกอบโดยใช้พวกมันไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายไฟฟ้า 220 V ได้ ท้ายที่สุด แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของเครือข่ายไฟฟ้าคือ 220 V จุดสูงสุดจะถึง 310 V! และสิ่งนี้จะนำไปสู่ความล้มเหลวของส่วนประกอบวิทยุที่ใช้ในตัวคูณแรงดันไฟฟ้านี้!

ในกรณีนี้มีเหตุผลที่จะใช้ตัวเลือกอื่น: ลดแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของตัวคูณ แต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มจำนวนโซ่คูณ แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของตัวคูณสามารถลดลงได้โดยการเชื่อมต่อตัวคูณแรงดันไฟฟ้านี้กับเครือข่ายไฟฟ้าผ่านตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุดังแสดงในรูปที่ 5 ในกรณีนี้ อัตราส่วนของความจุและค่ารีแอกแตนซ์จะเป็นตัวกำหนดแรงดันเอาต์พุตที่เอาต์พุตของตัวแบ่ง แน่นอนว่าเมื่อจำนวนโซ่ทวีคูณเพิ่มขึ้นขนาดของอุปกรณ์ก็จะเพิ่มขึ้น แต่สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้ด้วยต้นทุนส่วนประกอบที่ใช้ต่ำ

เมื่อสร้างตัวคูณแรงดันไฟฟ้าควรจำไว้ว่าไม่แนะนำให้เชื่อมต่อไดโอดและตัวเก็บประจุแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเนื่องจากความน่าเชื่อถือของโซ่ดังกล่าวจะต่ำ การออกแบบตัวคูณแรงดันไฟฟ้าจะปลอดภัยกว่าโดยการสร้างขั้นตอนการคูณ

วรรณกรรม

1. แมลงสาบ; แมลงสาบ, แมลงสาบ//ถนัดซ้าย.- 2534. - ลำดับที่ 9. - ป.20.

2. เบเลตสกี้. ป. ตัวคูณ - ไอออนไนเซอร์ในอากาศ//วิทยุสมัครเล่น - 1995.- หมายเลข 10. -กับ. 17.

I. Grigoriev, เบลโกรอด