Множення напруги
Пропонуємо ще кілька схем множення напруги. Зображена мостова двотактна схема подвоєння напруги. У цій схемі частота пульсацій випрямленої напруги дорівнює подвоєній частоті мережі (fn=2fc), зворотна напруга на діодах в 1,5 рази більше випрямленої, коефіцієнт використання трансформатора — 0,64. Її можна представити у вигляді двох послідовно включених однополупериодных схем, що працюють від однієї обмотки трансформатора і підключених до загальної навантаженні. Якщо середню точку (точку з'єднання конденсаторів) підключити до загального проводу, вийде двухполярный джерело з вихідним напругою ±U. Друга схема подвоєння напруги показана на малюнку 2, який ви бачите нижче:
В ній вхід (вторинна обмотка трансформатора) і вихід мають загальну точку, що в ряді випадків може виявитися корисним. Тут протягом негативного напівперіоду вхідної напруги конденсатор С1 заряджається через діод VD2 до напруги, рівної амплітудному значенню U-1. Під час позитивного напівперіоду діод VD2 закритий, а конденсатор С1 виявляється включеним послідовно з вторинною обмоткою Т1, тому конденсатор С2 через діод VD1 заряджається до подвоєного значення напруги. Додавши до цієї схеми ще один діод і конденсатор, отримаємо варіанти утроителей напруги, які представлені на наступних рисунках:
Схему на рис.2 можна каскадировать і отримувати досить високі напруги. Такий ступінчастий помножувач представлений на рисунку:
У цій схемі всі конденсатори, за винятком С1, заряджаються до подвоєного напруги Ui (Uc=2Ui), а С1 заряджається тільки до Ui. Таким чином, робоча напруга конденсаторів і діодів виходить досить низьким. Максимальний струм через діоди визначається виразом:
lmax=2,1 IH, де lH—струм, споживаний навантаженням.
Необхідна ємність конденсаторів в цій схемі визначається за наближеною формулою:
З=2,85 N*Ін/(Кп*u вих), Мкф де
N—кратність множення напруги;
ІН — струм навантаження, мА;
Кп — допустимий коефіцієнт пульсацій вихідної напруги, %; Uвыlx—вихідна напруга,
Ємність конденсатора С1 необхідно збільшити в 4 рази в порівнянні з розрахунковим значенням (хоча в більшості випадків вистачає і двох-трьох - кратного збільшення). Конденсатори повинні бути з мінімальним струмом витоку (типу К73 і аналогічні).
Множити напругу можна і з допомогою мостових випрямлячів. Схема нижче на малюнку:
Тут зручно взяти малогабаритні випрямні мости, наприклад, серій RB156, RB157 та аналогічні. Конденсатори СЗ...С6 (і далі) — ємністю 0,22...0,56 мкФ. Слід враховувати зростання напруги на обкладках конденсаторів і відповідним чином вибирати їх робоча напруга. Це ж відноситься і до конденсаторів фільтра С1, С2. При зовсім малих струмах навантаження можна скористатися схемою одне - полупериодного помножувача
В залежності від необхідної вихідної напруги Uвих=0,83 Uo визначається кількість каскадів N по наближеною формулі: N=0.85U0/U1 де
U1 — вхідна напруга.
Ємність З конденсаторів С1...СЗ розраховується:
З=34Ін*(Т+2)/U2 де
lH —струм навантаження помножувача;
U2 — падіння напруги на R1 (зазвичай вибирається в межах 3...5% від U-1).
Знизити коефіцієнт пульсацій в умножителях напруги можна за допомогою транзисторних фільтрів
які суттєво зменшують пульсації і шуми вихідної напруги і характеризуються весь малими масогабаритними показниками. Зараз випускаються потужні транзистори з допустимою напругою 1,5 кВ і вище при струмі навантаження до 10 А.
Діоди вибираються з умови Uобр=1,5U0 і Імакс=2Івых - Ємність З конденсаторів С1, С2 розраховується за наближеною формулою:
З=125Ін/U0
Опір резистора R1 вибирається в межах 20... 100 Ом.
Ємність конденсатора СЗ визначається з виразу: С3=0,5*10^6/(m*fc*R1) де
m — число фаз випрямляча (т=2);
fc — робоча частота помножувача (fc=50 Гц).
Опір R2 підбирається експериментально (у межах 51...75 кОм), оскільки воно залежить від коефіцієнта підсилення по струму транзистора VT1.
У фільтрі можна використовувати вітчизняні транзистори КТ838, КТ840,КТ872, КТ834 та аналогічні.
Комментарии
Отправить комментарий