multiplicador de tensão
E se você carregar os capacitores em paralelo ou um de cada vez, depois conectá-los em série e usar a bateria resultante como fonte de tensão mais alta? Mas esta é uma forma bem conhecida de aumentar a tensão, chamada multiplicação.
Usando um multiplicador de tensão, uma tensão mais alta pode ser obtida de uma fonte de baixa tensão sem a necessidade de um transformador elevador para esse fim. Em algumas aplicações, o transformador não funcionará e, às vezes, é muito mais conveniente usar um multiplicador para aumentar a tensão.
Por exemplo, em TVs fabricadas na URSS, uma tensão de 9 kV pode ser obtida de um transformador linear e depois aumentada para 27 kV usando um multiplicador UN9 / 27-1,3 (a marcação significa que 9 kV é fornecido à entrada, 27 kV a uma corrente de 1,3 mA é obtido na saída).
Imagine se você tivesse que obter essa tensão para uma TV CRT usando apenas um transformador? Quantas voltas devem ser enroladas em seu enrolamento secundário e qual será a espessura do fio? Isso resultaria em desperdício de materiais.Como resultado, verifica-se que, para obter altas tensões, se a potência necessária não for alta, um multiplicador é bastante adequado.
Um circuito multiplicador de tensão, seja de baixa ou alta tensão, contém apenas dois tipos de componentes: diodos e capacitores.
A função dos diodos é direcionar a corrente de carga para os respectivos capacitores e, em seguida, direcionar a corrente de descarga dos respectivos capacitores na direção certa para que o objetivo (obter uma tensão aumentada) seja alcançado.
Obviamente, uma tensão CA ou de onda é aplicada ao multiplicador e, frequentemente, essa tensão de fonte é retirada do transformador. E na saída do multiplicador, graças aos diodos, a tensão agora será constante.
Vejamos como o multiplicador funciona, usando um duplicador como exemplo. Quando a corrente no início se move para baixo da fonte, o capacitor superior próximo C1 é carregado primeiro e mais intensamente através do diodo inferior próximo D1, enquanto o segundo capacitor de acordo com o esquema não recebe carga, porque é bloqueado por o diodo.
Além disso, como temos uma fonte AC aqui, a corrente sobe da fonte, mas aqui ao longo do caminho há capacitor carregado C1, que agora passa a ser conectado em série com a fonte e através do diodo D2, o capacitor C2 recebe uma carga em uma tensão mais alta, portanto a tensão nele é maior que a amplitude da fonte (menos as perdas no diodo, nos fios, no dielétrico e outros.).).
Além disso, a corrente novamente se move para baixo da fonte - o capacitor C1 é recarregado.E se não houver carga, após alguns períodos a tensão no capacitor C2 será mantida em cerca de 2 amplitudes da tensão da fonte. Da mesma forma, você pode adicionar mais seções para obter tensões mais altas.
No entanto, à medida que o número de estágios no multiplicador aumenta, a tensão de saída primeiro se torna cada vez mais alta, mas depois diminui rapidamente. Na prática, raramente mais de 3 etapas são usadas em multiplicadores. Afinal, se você colocar muitos degraus, as perdas aumentarão e a tensão das seções distantes será menor do que o desejado, sem falar no peso e nas dimensões de tal produto.
A propósito, a duplicação de tensão é tradicionalmente usada em fornos de microondas. MOT (frequência 50 Hz), mas o triplo, em múltiplos como UN, é aplicado a uma tensão de alta frequência medida em dezenas de kilohertz.
Hoje, em muitos campos técnicos onde é necessária alta tensão com baixa corrente: na tecnologia de laser e raios-X, em sistemas de retroiluminação de exibição, em circuitos de potência de magnetron, em ionizadores de ar, aceleradores de partículas, em tecnologia de cópia, os multiplicadores estão bem enraizados.