Mis on pinge kordistajad?
Pinge kordaja viitab dioodidest ja kondensaatoritest koosnevale elektriskeemile, mis korrutab või suurendab pinget ja muundab ka vahelduvvoolu alalisvooluks. Pinge korrutamine ja voolu alaldamine toimub pingekordaja . Voolu vahelduvvoolu alalisvoolust alalisvoolu alalisvoolu saavutatakse dioodiga ja pinge suurenemine saavutatakse osakeste kiirendamise teel kondensaatorite tekitatud suure potentsiaaliga.
Pinge kordaja
Dioodi ja kondensaatori kombinatsioon muudab põhipinge kordisti vooluahela vahelduvvoolu sisendiks vooluallikast, kus voolu ja osakeste kiirenduse parandamine kondensaatori abil annab suurenenud pinge alalisvoolu väljundi. Väljundpinge võib olla mitu korda suurem kui sisendpinge, nii et koormusahelal peab olema kõrge takistus.
Selles pinge kahekordistaja vooluringis korrigeerib esimene diood signaali ja selle väljund on samaväärne poollaine alaldina alaldatud trafo tipppingega. Vahelduvvoolu märk kondensaatori abil saavutab lisaks teise dioodi ja kondensaatori sisestatud alalisvoolu perspektiivis paneb see teise dioodi väljundi istuma esimese peale. Nendel liinidel on vooluahela väljund trafo tipp-pinge kahekordne, vähem dioodi langeb.
Vooluahelate ja ideede variatsioonid on ligipääsetavad, et tagada praktiliselt iga muutuja pingekordisti võimsus. Sama reegli rakendamine - ühe alaldi istumine alternatiivi peal ja mahtuvusliku sidestuse kasutamine annab teatud tüüpi astmesüsteemile edasiliikumise.
Pinge kordisti klassifikatsioon:
Pingekordisti klassifikatsioon põhineb sisendpinge ja väljundpinge suhtel, vastavalt on nimetatud ka nimed
- Pinge kahekordistajad
- Pinge kolmekordistaja
- Pinge neljakordne
Pinge kahekordistamine:
Pinge kahekordistaja vooluahel koosneb kahest dioodist ja kahest kondensaatorist, kusjuures iga diood-kondensaatori vooluahela kombinatsioonil on positiivne ja negatiivne muutus, samuti viib kahe kondensaatori ühendamine antud sisendpinge korral topeltväljundpinge.
Pinge kahekordne
Samamoodi korrutab iga suurenemine diood-kondensaatori kombinatsioonis sisendpinge, kus pinge Tripler annab Vout = 3 Vin ja pinge neljakordne annab Vout = 4 Vin.
Väljundpinge arvutamine
Pinge kordisti väljundpinge arvutamine on oluline, arvestades pinge reguleerimist ja pulsatsiooni protsent on oluline.
Vout = (ruut 2 x Vin x N)
Kus
Vout = N astme pinge kordistaja väljundpinge
N = ei. etappidest (see pole kondensaatori arv jagatud 2-ga).
Väljundpinge rakendused
- Katoodkiiretorud
- Röntgenikiirgussüsteem, laserid
- Ioonpumbad
- Elektrostaatiline süsteem
- Rändlaine toru
Näide
Vaatleme stsenaariumi, kus 230 V sisendiga on vajalik 2,5 Kv väljundpinge, sel juhul on vaja mitmeastmelist pinge kordistajat, milles D1-D8 annab dioodid ja saavutamiseks tuleb ühendada 16 kondensaatorit 100 uF / 400v 2,5 Kv väljund.
Kasutades valemit
Vout = ruut 2 x 230 x 16/2
= ruut 2 x 230 x 8
= 2,5 Kv (umbes)
Ülaltoodud võrrandis näitab 16/2, et ühtegi kondensaatorit pole / 2 näitab etappide arvu.
2 praktilist näidet
1. Töönäide pingekordistaja vooluahelast kõrgepinge alalisvoolu tekitamiseks vahelduvvoolu signaalist.
Blokeeringdiagramm, mis näitab pinge kordistaja vooluahelat
Süsteem koosneb 8-astmelisest pinge kordistajast. Kondensaatoreid kasutatakse laengu salvestamiseks, samas kui dioode kasutatakse alaldamiseks. Vahelduvvoolu signaali rakendamisel saame igale kondensaatorile pinge, mis iga astmega ligikaudu kahekordistub. Seega mõõtes pinget 1stpinge kahekordistaja etapp ja viimane etapp, saame vajaliku kõrgepinge . Kuna väljund on väga kõrge pinge, pole seda lihtne multimeetri abil mõõta. Sel põhjusel kasutatakse pingejaguri ahelat. Pingejagur koosneb kümnest jadast ühendatud takistist. Väljund võetakse üle kahe viimase takisti. Seega korrutatakse saadud väljund 10-ga, et saada tegelik väljund.
2. Marxi generaator
Tahkiselektroonika arenguga muutuvad tahkiseadmed impulssenergiaga rakenduste jaoks üha sobivamaks. Need võivad pakkuda impulssiga elektrisüsteemidele kompaktsust, töökindlust, suurt kordumissagedust ja pikka eluiga. Tahkeseadmeid kasutavate impulss-elektrigeneraatorite arvu tõus kõrvaldab tavapäraste komponentide piirangud ja lubab impulsstoitetehnoloogiat laialdaselt kasutada kaubanduslikes rakendustes. Praegu saadaval olevad tahkis-lülitusseadmed, näiteks MOSFET või isoleeritud värava bipolaarne transistor (IGBT), on hinnatud vaid mõne kilo volti.
Enamik impulss-elektrisüsteeme nõuab palju kõrgemat pinge. Marxi modulaator on ainulaadne vooluahel, mis on ette nähtud pinge korrutamiseks, nagu allpool näidatud. Traditsiooniliselt kasutas see lülititena sädemevahesid ja isolaatoritena takistoreid. Seetõttu oli sellel madala kordusmäära, lühikese eluea ja ebaefektiivsusega seotud puudusi. Selles töös tehakse ettepanek tahkiseadmeid kasutava Marxi generaatori ühendamiseks nii toite pooljuhtlülitite kui ka Marxi ahelate eelised. See on ette nähtud plasmaallika iooni implanteerimiseks (PSII) [1] ja järgmiste nõuete täitmiseks: 
Kaasaegne Marxi generaator, mis kasutab MOSFET-i
Pinge ja ajavahemiku lugemiseks vaadake palun CRO ekraani sorteerimist.
- Ülaltoodud madalpinge demoseadmest leiame sisendi 15 volti, 50% töötsükkel punktis A läheb (–Ve) ka maapinna suhtes. Seega tuleb kõrgepinge jaoks kasutada kõrgepinge transistorit. Selle aja jooksul laaditakse KÕIK KAPASITAATORID C1, C2, C4, C5 temperatuuril C vaadatuna kuni 12 volti.
- Seejärel ühendage C1, C2, C4, C5 korraliku lülitustsükli kaudu MOSFETide kaudu järjestikku.
- Seega saame (-Ve) impulsspinge 12 + 12 + 12 + 12 = 48 volti punktis D
Marxi generaatorite rakendamine - kõrgepinge alalisvool Marxi generaatori põhimõttel
Nagu me Marxi generaatori põhimõtte järgi teame, on kondensaatorid paigutatud paralleelselt üleslaadimiseks ja seejärel ühendatud kõrgepinge arendamiseks seeriatesse.
Süsteem koosneb 555 taimerist, mis töötab astable režiimis, mis annab väljundimpulsi 50% töötsükliga. Süsteem koosneb kokku 4-astmelisest korrutusastmest, kusjuures iga aste koosneb kondensaatorist, 2-st dioodist ja lülitina MOSFET-ist. Dioode kasutatakse kondensaatori laadimiseks. Kõrge pulss Opereeritakse 555 tundi dioodid ja ka optoisolaatorid, mis omakorda annavad igale MOSFETile käivitavad impulsid. Seega on kondensaatorid paralleelselt ühendatud, kui nad laevad kuni toitepingeni. Taimeri madal loogikaimpulss põhjustab MOSFET-lülitite väljalülitamise ja kondensaatorid on seeläbi järjestikku ühendatud. Kondensaatorid hakkavad tühjenema ja iga kondensaatori pinge lisatakse, tekitades pinge, mis on 4 korda suurem kui sisendpinge.
