Im Allgemeinen eine konventionelle Netzteil Das System bietet eine 230-V-Wechselstromversorgung, die für mehrere elektrische und elektronische Lasten verwendet wird. Einige Lasten oder elektronische Geräte wie Kathodenstrahlröhren, Röntgensysteme, Ionenpumpen, elektrostatische Systeme, Lasersysteme, Wanderwellenröhren usw. erfordern jedoch eine Stromversorgung mit hoher Nennleistung für ihren Betrieb. Daher muss die verfügbare Spannung mit den Spannungsvervielfachern multipliziert werden. Der Spannungsvervielfacher ist eine elektrische Schaltung, die aus Dioden und Kondensatoren besteht, die zum Multiplizieren oder Erhöhen der Spannung und zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom durch Multiplizieren von Spannung und Gleichrichten von Strom verwendet werden können. Es gibt verschiedene Arten von Spannungsvervielfachern wie Spannungsverdoppler, dreifachere Spannung und vierfache Spannung. In erster Linie werden wir den Schaltplan des Spannungsverdopplers und die Funktionsweise des Spannungsverdopplers diskutieren.
Spannung doppelt
Eine elektronische Spannungsvervielfacherschaltung, die die Spannung unter Verwendung des Lade- und Entladeprinzips von Kondensatoren verdoppelt, wird als Spannungsverdoppler bezeichnet. Es besteht aus Hauptkomponenten der Elektronik wie Kondensatoren und Dioden.
Spannungsverdopplerschaltung
Die einfache Spannungsverdopplerschaltung besteht aus zwei Kondensatoren und zwei Dioden, die wie in der Abbildung gezeigt verbunden sind. Die Spannungsverdopplerschaltung kann ein einfacher Gleichrichter sein, der eine Eingangswechselspannung aufnimmt und eine Ausgangsgleichspannung erzeugt, die ungefähr doppelt so groß ist wie die Eingangswechselspannung. Obwohl es DC-DC-Spannungsverdoppler gibt, ist bei diesen Arten von Spannungsverdopplerschaltungen eine Ansteuerschaltung für die Schaltsteuerung erforderlich. Es gibt verschiedene Arten von Spannungsverdopplerschaltungen, wie beispielsweise einen einfachen Spannungsverdoppler, wie oben gezeigt, unter Verwendung eines Spannungsverdopplers 555 Stunden , Spannungsverdoppler-Gleichrichter wie Villard-Schaltung, Greinacher-Schaltung, Brückenschaltung, Schaltkondensatorschaltungen, Dickson-Ladungspumpe, kreuzgekoppelte Schaltkondensatoren.
Spannungsverdoppler mit 555 Timer
Dieser Spannungsverdoppler mit 555 Timern ist ein einfacher Gleichspannungsvervielfacher, der Kondensatoren, Dioden und verwendet IC 555 Timer im astabilen Modus. Daher erzeugt es mit Hilfe von R1, R2 und C1 eine Rechteckwelle mit einer Frequenz von ungefähr 2 kHz, wie in der Figur gezeigt. Die in Vorwärtsrichtung vorgespannten Dioden D2 und C3 sind so geschaltet, dass sie die Signale verstärken. Die Diode D1 verhindert die vollständige Entladung des Kondensators C3.
Spannungsverdopplerschaltung mit 555 Timer
Somit werden diese Grundkomponenten wie die Kondensatoren C3, C4, die Dioden D1 und D2 zur Erhöhung der Eingangsleistung verwendet. Wenn die Komponenten mit geeigneten Nennwerten ausgewählt werden, akzeptiert die Schaltung die Eingangsversorgungsspannung im Bereich von 3 V bis 12 V. Wenn die Eingangsversorgungsspannung diesen Bereich überschreitet, kann der IC 555 dauerhaft beschädigt werden. Die in dieser Schaltung verwendeten Dioden sind 1N4007. Wenn wir andere Dioden wie 1N4148 verwenden, nimmt die Ausgangsspannung aufgrund unterschiedlicher Durchbruchspannungen ab.
Praktisches Spannungsverdopplerprojekt
Das Erhöhen von 6 V DC auf 10 V DC unter Verwendung von 555-Timern ist ein praktisches Spannungsverdopplerprojekt, das aus verschiedenen Blöcken besteht, wie z. B. einem Stromversorgungsblock zum Versorgen der Schaltung mit Eingangsversorgungsspannung und 555 Timern, die im astabilen Modus zum Entwickeln eines DC-Quadrats angeschlossen sind Welle, Multiplikatorblock, Ausgangsspannungsmessblock.
Spannungsverdopplerschaltung mit 555-Timer-Blockdiagramm von Edgefxkits.com
Die Rechteckwellenspannung, die von dem angeschlossenen 555-Timer-IC entwickelt wird astabiler Modus wird als Eingang für Spannungsvervielfacher oder Spannungsverdopplerblock verwendet. Somit multipliziert die Spannungsverdopplerschaltung die Eingangsspannung zum Erzeugen einer Ausgangsspannung, die ungefähr gleich dem Doppelten der Eingangsspannung ist. Hier beträgt in diesem Fall die Ausgangsspannung ungefähr 10 V DC.
Spannungsverdopplerschaltung mit 555 Timer Project Kit von Edgefxkits.com
Die Ausgangsspannung des Timers 555 wird durch den Spannungsverdoppler geleitet, um eine doppelte Ausgangsspannung zu erzeugen. Um jedoch eine gute Regelung aufrechtzuerhalten und zu verhindern, dass die Ausgangsspannung unter den geschätzten Wert fällt, müssen wir die Last auf weniger als 5 mA beschränken. Durch Eliminieren der hohen Stromverbrauchslasten können wir somit die schlechte Spannungsregelung vermeiden.
Durch Hinzufügen einer größeren Anzahl von Multiplikatorstufen können wir eine Ausgangsspannung erhalten, die dem Drei- bis Zehnfachen der Eingangsspannung entspricht.
Spannungsverdopplerschaltung für Hochspannungs-Gleichstrom mit Diode und Kondensatoren
Dieses Spannungsverdopplerprojekt ist für die Erzeugung einer hohen Ausgangsspannung um 2 kV DC durch eine Eingangsversorgung von 230 V AC ausgelegt. Konventionell, Aufwärtstransformatoren werden zum Erhöhen der Spannungspegel verwendet. Diese herkömmlichen Aufwärtstransformatoren erhöhen jedoch die Ausgangsspannung und verringern den Strom. Daher werden Spannungsvervielfacher verwendet, um die Spannung zu erhöhen, wenn hohe Spannungen und niedrige Ströme erforderlich sind, und diese Spannungsvervielfacher wandeln Wechselstrom in Gleichstrom um.
Hochspannungs-Gleichstrom mit Spannungsvervielfacher-Projektkit von Edgefxkits.com
Die elektrischen und elektronischen Geräte wie CRTs, Fernsehbildröhren und industrielle Anwendungen erfordern die Erzeugung hoher Gleichspannungen um 10 kV unter Verwendung dieses Konzepts. In diesem Projekt werden jedoch nur 2 kV erzeugt, indem der Multiplikationsfaktor aus Sicherheitsgründen auf 8 begrenzt wird.
Hochspannungs-Gleichstrom unter Verwendung des Spannungsvervielfacher-Schaltplans von Edgefxkits.com
Das Blockschaltbild der Hochspannungs-Gleichstromerzeugung unter Verwendung von Dioden und Kondensatoren ist in der Figur gezeigt, die aus Hauptblöcken wie einer Serienlampe, einer Versorgung, einem Leiternetz von Dioden und Kondensatoren, einer Spannungsverdopplerschaltung, einer Kaskadenschaltung und einem Potentialteiler besteht.
Dieses Projekt arbeitet nach dem Prinzip der Spannungsverdopplerschaltung. In jeder Phase verdoppelt der Spannungsvervielfacher die Spannung weiter. Daher erzeugt der Spannungsvervielfacher aus den 8 Stufen eine Ausgangsspannung um 2 kV DC. Das Messen dieser hohen Gleichspannung mit einem Standardmultiplikator ist jedoch nicht möglich. Daher wird zu Messzwecken ein Potentialteiler von 10: 1 verwendet. Wenn also der Ausgangswert 200 V beträgt, beträgt die tatsächliche Ausgangsspannung 2 kV. Das Multimeter besteht jedoch wiederum aus einer niedrigen Eingangsimpedanz, die die Ausgangsspannung als ungefähr das 7-fache der Versorgungswechselspannung liest.
Weitere technische Informationen zum Spannungsverdoppler und innovativ Elektronikprojekte Sie können sich gerne an uns wenden, indem Sie Ihre Fragen im Kommentarbereich unten veröffentlichen.
