電圧逓倍器

コンデンサを並列または一度に 1 つずつ充電してから、それらを直列に接続して、得られたバッテリを高電圧源として使用するとどうなるでしょうか?しかし、これは電圧を増加させるよく知られた方法であり、乗算と呼ばれます。

電圧乗算器を使用すると、昇圧変圧器を必要とせずに、低電圧源からより高い電圧を得ることができます。アプリケーションによっては、変圧器がまったく機能しない場合があり、電圧を上げるために乗算器を使用した方がはるかに便利な場合があります。

たとえば、ソ連で製造されたテレビでは、リニア変圧器から9 kVの電圧を得ることができ、その後、乗算器UN9 / 27-1.3を使用してすでに27 kVに増加しています（このマークは、9 kVが入力に供給されていることを意味します）出力では 1.3 mA の電流で 27 kV が得られます。

たった 1 つの変圧器を使用してブラウン管テレビにこのような電圧を供給しなければならない場合を想像してみてください。二次巻線は何回巻く必要がありますか?また、ワイヤの太さはどれくらいですか?そうなると材料の無駄が発生してしまいます。その結果、必要な電力が高くなければ、高電圧を得るには乗算器が非常に適していることがわかりました。

電圧増倍回路には、低電圧であろうと高電圧であろうと、ダイオードとコンデンサの 2 種類のコンポーネントのみが含まれます。

ダイオードの機能は、充電電流をそれぞれのコンデンサに流し、次にそれぞれのコンデンサからの放電電流を正しい方向に向けて、目的 (電圧の増加) が達成されるようにすることです。

もちろん、AC または波形電圧が乗算器に印加され、多くの場合、この電源電圧は変圧器から取得されます。そして乗算器の出力では、ダイオードのおかげで電圧は一定になります。

ダブラーを例として、乗算器がどのように機能するかを見てみましょう。最初の電流がソースから下に移動すると、近くの上部コンデンサ C1 が最初に近くの下部ダイオード D1 を介して最も集中的に充電されますが、スキームによる 2 番目のコンデンサは電荷を受け取りません。ダイオード。

また、ここには交流電源があるので、電流は電源から上がっていきますが、途中で 充電されたコンデンサ C1はソースと直列に接続されており、ダイオードD2を介してコンデンサC2はより高い電圧で電荷を受け取るため、その電圧はソースの振幅よりも高くなります（ソースの損失を差し引いたもの）。ダイオード、ワイヤ内、誘電体内など）。）。

さらに、電流は再びソースから下方向に移動し、コンデンサ C1 が再充電されます。負荷がなければ、数周期後、コンデンサ C2 の両端の電圧は電源の約 2 振幅電圧に維持されます。同様に、セクションを追加してより高い電圧を得ることができます。

しかし、乗算器の段数が増えると、出力電圧は最初はどんどん高くなりますが、その後急激に低下します。実際には、乗算器で 3 つを超えるステップが使用されることはほとんどありません。結局のところ、段数が多すぎると、損失が増加し、そのような製品の重量や寸法は言うまでもなく、離れたセクションの電圧が望ましい値より低くなります。

ところで、電圧倍加は伝統的に電子レンジで使用されています。 MOT （周波数 50 Hz）ですが、UN などの 3 倍の倍数で、数十 kHz 単位の高周波電圧が印加されます。

今日、レーザーや X 線技術、ディスプレイのバックライト システム、マグネトロン電源回路、空気イオナイザー、粒子加速器、コピー技術など、低電流で高電圧が必要とされる多くの技術分野で、乗算器はしっかりと定着しています。