電圧逓倍器付き整流器
整流器は、交流を直流に変換し、整流された電圧を安定化および調整するためのデバイスです。
図の図では、 1、そして変圧器には中間点を備えた倍電圧ブースト巻線がありませんが、同時に 全波整流 整流器は電圧を2倍にします。
最初の半サイクル中、両端の電圧が直流であるダイオード D1 を介して、コンデンサ C1 が二次巻線の振幅電圧にほぼ充電されます。 2 番目の半サイクル中、順方向電圧はダイオード D2 の両端にかかり、コンデンサ C2 は同様にその両端に充電されます。
コンデンサ C1 と C2 は直列に接続されており、それらの両端の合計電圧は変圧器の振幅電圧の 2 倍にほぼ等しくなります。各ダイオードの両端には同じ最大逆電圧がかかります。コンデンサC1、C2の充電と同時に負荷Rを介して放電され、その結果コンデンサの電圧が低下します。
負荷抵抗 R が低いほど、つまり負荷電流が大きくなり、コンデンサ C1 および C2 の容量が小さくなるほど、放電が速くなり、コンデンサにかかる電圧が低くなります。したがって、電圧を２倍にすることは事実上不可能である。コンデンサ容量が 10 μF 以上で、負荷電流が 100 mA 以下であれば、トランスによって与えられる電圧の 1.7 倍、さらには 1.9 倍も高い電圧を得ることができます。
米。 1. 電圧を 2 倍 (a) および 4 倍 (b) にする整流回路
この回路の利点は、コンデンサが整流された電流のリップルを平滑化することです。
電圧逓倍器を備えた整流回路は何度でも適用できます。図では。図 1b は、電圧を 3 倍にし、4 つのダイオードと 4 つのコンデンサを備えた回路を示しています。奇数の半サイクルでは、コンデンサ C1 はダイオード D1 を介して変圧器 Et の電圧のほぼピーク値まで充電されます。充電されたコンデンサ C1 自体が電源になります。
したがって、トランス電圧の極性が反転する半サイクルでも、コンデンサ C2 はダイオード D2 を介して電圧 2Em の約 2 倍に充電されます。この電圧は、直列接続されたトランスとコンデンサC1の合計電圧の最大値です。
同様に、コンデンサ C3 もダイオード D3 を介して奇数の半サイクルで 2Em の電圧まで充電されます。この電圧は、直列接続された C1、変圧器、および C2 の合計電圧です ( C1 と C2 は相互に作用します)。
さらに同様に推論すると、コンデンサ C4 はダイオード D4 を介して半サイクルでも充電されることがわかります。再び、C1、C3、変圧器、C2の電圧の合計である電圧2Emになります。もちろん、コンデンサは、整流器がオンになった後、数半サイクルにわたって徐々に指定された電圧まで充電されます。その結果、コンデンサ C1 と C4 から 4 倍の電圧 4Et が得られます。
コンデンサ C1 と C3 を同時に使用すると、3 倍の電圧 ZET を得ることができます。同じ原理に従って接続されたコンデンサとダイオードをさらに回路に追加すると、多数のコンデンサ C1、C3、C5 などから、奇数倍 (3、5、7 倍) で増加する電圧が得られます。 、など n.)、および多数のコンデンサ C2、C4、C6 などから。偶数倍（2倍、4倍、6倍など）の電圧を得ることが可能になります。
負荷がオンになると、コンデンサが放電し、コンデンサにかかる電圧が低下します。負荷抵抗が低いほど、コンデンサの放電が速くなり、コンデンサにかかる電圧が低下します。したがって、負荷抵抗が不十分な場合、そのような方式の使用は不合理になります。
実際には、このような方式では、負荷電流が低い場合にのみ効果的な電圧増倍が実現されます。もちろん、コンデンサの静電容量を増やせば、より大きな電流を得ることができます。上記の方式の利点は、高圧変圧器を使用せずに高電圧を取得できることです。さらに、コンデンサの動作電圧は、電圧を何倍にしてもわずか 2Em でなければならず、各ダイオードはわずか 2Em の最大逆電圧で動作します。
整流器部品
ダイオード 最大整流電流 I0max と制限逆電圧 Urev という主要パラメータに従って選択されます。フィルタの入力にコンデンサが存在する場合、ブリッジ回路を除くすべての整流回路における変圧器 U2 の二次巻線の電圧の実効値は、Urev の値の -35% を超えてはなりません。ゼロ点全波回路では、電圧 U2 は巻線の半分を指します。ブリッジ回路では、y は Urev 値の 70% を超えてはなりません。
より高い電圧を補正するには、適切な数のダイオードが直列に接続されます。
ゲルマニウムダイオードとシリコンダイオードが直列に接続されている場合、それらは必然的に数十キロオームまたは数百キロオームのオーダーの同じ抵抗の抵抗器で操作されます（図2）。これを行わないと、ダイオードの逆抵抗が大幅に広がるため、逆電圧がダイオード間で不均一に分散され、ダイオードが破壊される可能性があります。また、シャント抵抗が存在する場合、逆電圧はダイオード間で実質的に均等に分割されます。
大電流を得るためにダイオードを並列接続することは望ましくありません。個々のダイオードのパラメータと特性のばらつきにより、電流の負荷が不均一になるためです。この場合に電流を等化するために、等化抵抗が個々のダイオードと直列に接続され、その抵抗は経験的に選択されます。
整流器変圧器の場合、一次巻線には通常、110、127、および 220 V の主電源電圧に切り替えるいくつかのセクションがあります。
米。 2. 半導体ダイオードの直列接続
米。 3.電圧を調整する方法
二次巻線は必要な電圧に合わせて設計されています。全波回路により中点出力を持ちます。受信機に電力を供給する整流器変圧器のネットワークからの干渉を減らすために、一次巻線と二次巻線の間にシールドコイルが配置され、その一端は共通のマイナスに接続されます。
フィルターのチョークは、原則としてコア内にあります。 反磁性ギャップ 磁気飽和を排除し、インダクタンスの低減につながります。直流電流に対するインダクタコイルの抵抗は、通常、数十オームまたは数百オームに等しくなります。整流された電圧の一部は、変圧器と変圧器の昇圧巻線にかかります。
電源巻線回路にはスイッチとヒューズが設置されており、緊急時に整流器を自動的に停止します。たとえば、フィルタコンデンサが破損すると、整流回路に短絡が発生します。一次電流が通常より大幅に大きくなり、ヒューズが切れます。これがないと、変圧器が焼損する可能性があります。さらに、このような短絡はダイオードにとって非常に危険であり、過大な電流による過熱によって破壊される可能性があります。
場合によっては、変圧器の一次巻線は、190、200、210、220、230 V などの異なる電圧の出力で作られるため、スイッチの助けを借りて、整流器の電圧をほぼ一定に維持することができました。主電源電圧の変動時にスイッチを切り替えます (図 3、a)。調整するもう 1 つの方法は、さまざまな電圧の出力とスイッチを備えた調整用単巻変圧器を組み込むことです。
オンにする 単巻変圧器の調整 主電源電圧が低下した場合、電源変圧器の一次巻線に通常の電圧を供給することができます (図 3、b) また、主電源電圧 127 および 220 V 用の特別な調整用単巻変圧器もあり、電圧をスムーズに調整できます。 0～250V。
整流器を扱うとき、特に整流器が高電圧を供給する場合は、数百ボルトの電圧で人を傷つけると生命に危険が及ぶため、予防措置を講じる必要があります。
イチジク。 4. 3 つの異なる電圧用に分圧器をオンにする
整流器のすべての高電圧部品は、偶発的な接触から保護する必要があります。動作中の整流器のどの部分にも決して触れないでください。整流器回路へのすべての接続または変更は、整流器がオフになり、フィルタ コンデンサが放電されたときに行われます。高電圧のインジケーター（指針）として、整流された電圧にネオンランプを含めると便利です。その輝きは高電圧の存在を示します。
ネオンランプは、数十キロオームの抵抗を持つ制限抵抗器によってオンになります。このようなランプの形で一定の負荷が存在すると、フィルタコンデンサが過電圧破壊から保護されます。後者は、整流器がアイドル速度で動作している場合に発生する可能性があります。無負荷では、整流器内での電圧降下がないため、フィルタコンデンサの両端の電圧は最大になります。
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