Sxemadagi muammolarni hal qilishda chiqish kuchlanishini oshirish uchun transformatorlardan foydalanishdan uzoqlashish kerak bo'lgan paytlar mavjud. Buning sababi ko'pincha og'irlik va o'lcham ko'rsatkichlari tufayli qurilmalarga kuchaytiruvchi konvertorlarni kiritishning mumkin emasligi bo'lib chiqadi. Bunday vaziyatda yechim multiplikator sxemasidan foydalanishdir.
Kuchlanish ko'paytmasi ta'rifi
Elektr tokining koʻpaytiruvchisi degan maʼnoni anglatuvchi qurilma oʻzgaruvchan tok yoki pulsatsiyalanuvchi kuchlanishni doimiy ga aylantirish imkonini beruvchi, lekin undan yuqori qiymatga ega boʻlgan sxema. Qurilmaning chiqishida parametr qiymatining oshishi sxemaning bosqichlari soniga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Mavjud bo'lgan eng elementar kuchlanish multiplikatori olimlar Kokkroft va Uolton tomonidan ixtiro qilingan.
Elektron sanoati tomonidan ishlab chiqilgan zamonaviy kondansatörler kichik o'lchamlari va nisbatan katta sig'imlari bilan ajralib turadi. Bu ko'plab sxemalarni qayta qurish va mahsulotni turli qurilmalarga kiritish imkonini berdi. O'z tartibida ulangan diodlar va kondensatorlarga kuchlanish ko'paytirgich yig'ildi.
Elektr energiyasini oshirish funktsiyasidan tashqari, ko'paytirgichlar uni bir vaqtning o'zida o'zgaruvchan tokdan doimiy oqimga aylantiradi. Bu qulay, chunki qurilmaning umumiy sxemasi soddalashtirilgan va ishonchli va ixcham bo'ladi. Qurilma yordamida bir necha ming voltgacha o'sishga erishish mumkin.
Qurilma qayerda ishlatiladi
Koʻpaytirgichlar oʻz qoʻllanilishini har xil turdagi qurilmalarda topdi, bular: lazerli nasos tizimlari, yuqori kuchlanishli qurilmalaridagi rentgen toʻlqinli nurlanish qurilmalari, suyuq kristall displeylarni yoritish uchun, ion tipidagi nasoslar, harakatlanuvchi toʻlqin lampalari, havo ionizatorlari, elektrostatik tizimlar, zarracha tezlatgichlari, nusxa ko'chirish mashinalari, televizorlar va kineskopli osiloskoplar, shuningdek, yuqori, past oqimdagi doimiy to'g'ridan-to'g'ri elektr toki talab qilinadigan joylarda.
Kuchlanish ko'paytmasining printsipi
Sxema qanday ishlashini tushunish uchun universal deb ataladigan qurilmaning ishlashiga qarash yaxshiroqdir. Bu erda bosqichlar soni aniq ko'rsatilmagan va chiqish elektr quvvati quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi: nUin=Uout, bu erda:
- n - mavjud elektron bosqichlar soni;
- Uin - qurilma kirishiga qoʻllaniladigan kuchlanish.
Vaqtning dastlabki momentida, aytaylik, birinchi musbat yarim to'lqin kontaktlarning zanglashiga olib kelganda, kirish bosqichidagi diod uni o'zining kondansatkichiga o'tkazadi. Ikkinchisi kiruvchi elektr energiyasining amplitudasi bilan zaryadlanadi. Ikkinchi salbiy bilanyarim to'lqin, birinchi diod yopiladi va ikkinchi bosqichning yarimo'tkazgichi uning kondansatöriga o'tishga imkon beradi, u ham zaryadlangan. Bundan tashqari, ikkinchisiga ketma-ket ulangan birinchi kondensatorning kuchlanishi oxirgisiga qo'shiladi va kaskadning chiqishi allaqachon ikki baravar elektr quvvatiga ega.
Har bir keyingi bosqichda xuddi shunday narsa sodir bo'ladi - bu kuchlanish ko'paytirgichining printsipi. Va agar siz oxirigacha progressga qarasangiz, chiqadigan elektr quvvati kirishdan ma'lum bir necha marta oshib ketishi ayon bo'ladi. Ammo transformatorda bo'lgani kabi, bu erda oqim kuchi potentsial farqning oshishi bilan kamayadi - energiyaning saqlanish qonuni ham ishlaydi.
Ko'paytuvchini qurish sxemasi
Sxemaning butun zanjiri bir nechta bo'g'inlardan yig'ilgan. Kondensatordagi kuchlanish ko'paytirgichning bir havolasi yarim to'lqinli tipdagi rektifikatordir. Qurilmani olish uchun ikkita ketma-ket ulangan havolaga ega bo'lish kerak, ularning har birida diod va kondansatör mavjud. Bunday sxema elektr quvvatini ikki baravar oshiradi.
Klassik versiyada kuchlanishni ko'paytiruvchi qurilmaning grafik ko'rinishi diodlarning diagonal joylashuvi bilan ko'rinadi. Yarimo'tkazgichlarni yoqish yo'nalishi multiplikatorning umumiy nuqtasiga nisbatan chiqishida qaysi potentsial - salbiy yoki ijobiy - mavjudligini aniqlaydi.
Sxemalarni manfiy va musbat potentsiallar bilan birlashtirib, qurilma chiqishida bipolyar kuchlanish dublyor sxemasi olinadi. Ushbu qurilishning o'ziga xos xususiyati shundaki, agar siz darajani o'lchasangizqutb va umumiy nuqta orasidagi elektr quvvati va u kirish kuchlanishidan 4 marta oshib ketadi, keyin qutblar orasidagi amplitudaning kattaligi 8 barobar ortadi.
Ko'paytirgichda umumiy nuqta (umumiy simga ulangan) ta'minot manbasining chiqishi boshqa ketma-ket ulangan kondansatörler bilan guruhlangan kondansatkichning chiqishiga ulangan joy bo'ladi. Ularning oxirida chiqish elektr energiyasi juft elementlarda - teng koeffitsientda, toq kondensatorlarda, mos ravishda, toq koeffitsientda olinadi.
Ko'paytirgichdagi nasos kondensatorlari
Boshqacha qilib aytganda, doimiy kuchlanishni ko'paytiruvchi qurilmada e'lon qilinganiga mos keladigan chiqish parametrini o'rnatishning ma'lum bir vaqtinchalik jarayoni mavjud. Buni ko'rishning eng oson yo'li elektr energiyasini ikki baravar oshirishdir. D1 yarimo'tkazgich orqali C1 kondansatörü to'liq qiymatiga zaryadlanganda, keyingi yarim to'lqinda u elektr manbai bilan bir vaqtning o'zida ikkinchi kondensatorni zaryad qiladi. C1 o'z zaryadini C2 ga to'liq topshirishga ulgurmaydi, shuning uchun chiqishda dastlab ikki barobar potentsial farq bo'lmaydi.
Uchinchi yarim to'lqinda birinchi kondansatör qayta zaryadlanadi va keyin C2 ga potentsial qo'llaniladi. Ammo ikkinchi kondansatördagi kuchlanish allaqachon birinchisiga teskari yo'nalishga ega. Shuning uchun chiqish kondansatörü to'liq zaryadlanmagan. Har bir yangi tsikl bilan C1 elementidagi elektr quvvati kirishga moyil bo'ladi, C2 kuchlanishi ikki baravar ko'payadi.
Qanday qilibmultiplikatorni hisoblang
Ko'paytirish moslamasini hisoblashda dastlabki ma'lumotlardan boshlash kerak, ular: yuk uchun zarur bo'lgan oqim (In), chiqish kuchlanishi (Uout), dalgalanma koeffitsienti (Kp). Kondensator elementlarining uF bilan ifodalangan minimal sig'im qiymati quyidagi formula bilan aniqlanadi: S(n)=2, 85nIn/(KpUout), bu erda:
- n - kiruvchi elektr quvvati necha marta oshiriladi;
- In - yukda oqayotgan oqim (mA);
- Kp – pulsatsiya faktori (%);
- Uout - qurilma chiqishida olingan kuchlanish (V).
Hisob-kitoblar natijasida olingan sig'imni ikki yoki uch marta oshirib, C1 konturining kirishidagi kondansatkichning sig'im qiymatini oladi. Elementning bu qiymati chiqishdagi kuchlanishning to'liq qiymatini darhol olish imkonini beradi va ma'lum bir davrlar o'tguncha kutmang. Yukning ishi elektr energiyasining nominal quvvatga ko'tarilish tezligiga bog'liq bo'lmaganda, kondansatkichning sig'imi hisoblangan qiymatlar bilan bir xil bo'lishi mumkin.
Diyot kuchlanish ko'paytmasining dalgalanma omili 0,1% dan oshmasa, yuk uchun eng yaxshisi. 3% gacha bo'lgan to'lqinlarning mavjudligi ham qoniqarli. Devrenning barcha diodlari hisob-kitobdan tanlanadi, ular yukdagi qiymatdan ikki barobar ko'p oqim kuchiga erkin bardosh bera oladilar. Qurilmani yuqori aniqlik bilan hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi: nUin - (In(n3 + 9n2/4 + n/2)/(12 f C))=Uout, bu erda:
- f – qurilma kirishidagi kuchlanish chastotasi (Hz);
- C - kondansatör sig'imi (F).
Foydalar vakamchiliklar
Kuchlanish multiplikatorining afzalliklari haqida gapirganda, biz quyidagilarni ta'kidlashimiz mumkin:
Chiqishda sezilarli miqdorda elektr energiyasini olish imkoniyati - zanjirdagi bogʻlamlar qancha koʻp boʻlsa, koʻpaytirish omili shunchalik katta boʻladi
- Dizaynning soddaligi - barchasi standart havolalar va kamdan-kam hollarda ishdan chiqadigan ishonchli radio elementlarda yig'ilgan.
- Og'irligi – quvvat transformatori kabi katta hajmli elementlarning yo'qligi kontaktlarning zanglashiga olib keladi.
Har qanday multiplikator sxemasining eng katta kamchiligi shundaki, yukni quvvatlantirish uchun undan katta chiqish oqimini olish mumkin emas.
Xulosa
Muayyan qurilma uchun kuchlanish multiplikatorini tanlash. muvozanatli sxemalar muvozanatsiz bo'lganlarga qaraganda to'lqinlanish nuqtai nazaridan yaxshiroq parametrlarga ega ekanligini bilish muhimdir. Shuning uchun, sezgir qurilmalar uchun yanada barqaror ko'paytirgichlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Asimmetrik, yasash oson, kamroq elementlardan iborat.
