Moltiplica la tensione. Schema, descrizione

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Moltiplica la tensione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nella pratica radioamatoriale, è spesso necessario ottenere due o più tensioni per alimentare diversi stadi di un dispositivo. Un semplice esempio di ciò è l'alimentazione di microcircuiti specializzati (tensione 5 ... 9 e 12 ... 15 V). Per non "produrre" alimentatori e utilizzare semplici trasformatori con un avvolgimento secondario (a condizione che il dispositivo alimentato non richieda molta corrente), è possibile procedere in modo semplice e ottenere più tensioni da un'unica fonte. Questo approccio consentirà inoltre di risparmiare spazio nella custodia del dispositivo e il costo del trasformatore, che, di norma, è proporzionale alla sua potenza e al numero di avvolgimenti.

Ad esempio, è facile ottenere il doppio della tensione da un trasformatore di alimentazione se il raddrizzatore è realizzato secondo un circuito a semionda, oppure il trasformatore di rete ha un avvolgimento secondario con una presa dal centro. Tali casi sono ripetutamente descritti in letteratura. Ma quando il raddrizzatore è realizzato secondo il circuito a ponte (che si trova più spesso nella pratica), è possibile ottenere il doppio della tensione utilizzando il circuito mostrato in Fig. 1.

Moltiplica la tensione

Il raddrizzatore a ponte VD1...VD4 e il condensatore di livellamento C1 formano un alimentatore "classico" con tensione di uscita Un. Una caratteristica del circuito è un canale di raddoppio della tensione aggiuntivo assemblato sugli elementi C2, VD5, VD6, C3.

Una semionda positiva di tensione dall'avvolgimento secondario del trasformatore T1 carica il condensatore C5 attraverso il diodo VD2. Durante la semionda negativa, il diodo VD5 è chiuso e il condensatore C2 è collegato in serie con l'avvolgimento secondario T1 e le tensioni ai capi del condensatore e dell'avvolgimento T1 si sommano. Da questa tensione, il condensatore C6 viene caricato attraverso il diodo VD3, in modo che si avvicini al doppio della tensione.

Quando si collega un carico, la tensione diminuisce (maggiore è la corrente di carico, minore è la tensione). La corrente di carico del canale di raddoppio scorre attraverso il diodo VD1, il filo comune e il condensatore C2. Di conseguenza, la corrente totale scorre attraverso il diodo VD1 (il canale principale e quello aggiuntivo). Questo deve essere preso in considerazione quando si scelgono diodi e un trasformatore per una futura fonte di alimentazione.

Il circuito sorgente di raddoppio della tensione proposto è adatto come opzione collaudata per alimentare dispositivi relativamente semplici con un basso consumo di corrente (fino a 1 A attraverso il canale principale). I canali in questo circuito dipendono l'uno dall'altro e con un aumento della corrente di carico nel canale principale, la tensione nel canale aggiuntivo diminuisce anche con il suo carico minimo. Pertanto, a correnti elevate, è preferibile utilizzare il circuito classico con due avvolgimenti di un trasformatore step-down e raddrizzatori separati.

La seconda opzione per aumentare la tensione è l'uso di moltiplicatori elettronici. Un buon esempio di moltiplicatore negli elettrodomestici è un moltiplicatore ad alta tensione per alimentare un cinescopio nei ricevitori televisivi. Tutti i moltiplicatori funzionano secondo lo stesso principio, il cui ingresso riceve impulsi di tensione.

Un semplice esempio di moltiplicatore è il circuito mostrato in Fig. 2.

Moltiplica la tensione

All'ingresso vengono inviati impulsi di qualsiasi forma con frequenza di ripetizione f=10...12 kHz e duty cycle 0=2...3. Tali impulsi sono generati da quasi tutti i generatori costruiti secondo lo schema classico su microcircuiti TTL o CMOS. Tuttavia, data la bassa capacità di carico di questi microcircuiti, è necessario accendere un amplificatore buffer all'uscita del generatore (un inseguitore di emettitore o più elementi del microcircuito collegati in parallelo). L'ampiezza del segnale di ingresso UBX deve essere di almeno 5 V. Poiché un tale moltiplicatore è ovviamente progettato per una piccola corrente di uscita, vengono utilizzati diodi VD1 ... VD6 tipi KD521, KD522, D220, D310 e simili. Condensatori di ossido - tipo K50-24 e simili.

La corrente di uscita di questo nodo non supererà la corrente di uscita del generatore, pertanto tale moltiplicatore di tensione viene utilizzato per alimentare solo singoli microcircuiti o stadi a bassa corrente del dispositivo che richiedono una maggiore tensione. La dipendenza della tensione di uscita (Un) dalla corrente di uscita è inversamente proporzionale (maggiore è Un, minore è la corrente di uscita). La corrente di uscita massima per l'uscita di raddoppio (2Un) in questo circuito è 40 mA a Un=6 V, per l'uscita 3Un alla stessa tensione U„ - 48 mA, 4Un - 55 mA. La corrente di uscita massima è a Un=15 V per l'uscita 2Un - 10 mA, 3Un - 5 mA, 4Un - 2,5 mA.

Allo stesso modo, sulla base di questo circuito, si ottiene un moltiplicatore di tensione negativo. La differenza è che tutti i diodi vengono girati al contrario e la polarità dei condensatori di ossido cambia (Fig. 3).

Moltiplica la tensione

In pratica si è stabilito che la tensione negativa del moltiplicatore rispetto alla tensione di base non supererà -3Un. Le altre due tensioni di uscita (inferiori) saranno -2Un e -Un. In questo caso non è possibile ottenere una tensione di -4Un senza cambiare il circuito.

Autore: A.Kashkarov, San Pietroburgo

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