Tripler напруги - це схема, де ми отримуємо тричі пікову вхідну напругу, наприклад, якщо пікова напруга змінної напруги дорівнює 5 вольт, ми отримаємо 15 вольт постійного струму на виході. Як правило, трансформатори потрібні для підвищення або зниження напруги, але іноді трансформатори неможливі через їх розмір та вартість. Цей вид триплера напруги (множник напруги) може бути побудований за допомогою декількох діодів і конденсаторів. Ці схеми дуже корисні там, де потрібно генерувати високу напругу постійного струму з низькою напругою змінного струму і потрібен низький струм, як у моніторах ЕЛТ (електронно-променевих труб) у телевізорі та комп’ютерах. ЕЛТ-монітор вимагає високої постійної напруги з низьким струмом.
Компоненти
- Діоди -3 (1N4007)
- Конденсатори - 22 мкФ (3)
- Трансформатор (9-0-9)
Схема і пояснення триплера напруги
Ми можемо розширити попередній ланцюг подвоєння напруги, щоб створити схему потрійника напруги. У попередній схемі ми використовували таймер 555 для генерації прямокутної хвилі через постійний струм, але в цій схемі ми використовували змінний струм (змінний струм) і просто додали ще один діод і конденсатор, щоб потроїти напругу.
Ми використовували трансформатори 9-0-9 для зниження напруги мережі змінного струму (220 В), щоб ми могли продемонструвати це на макетній панелі.
Під час першого позитивного напівцикла змінного струму діод D1 зміщується вперед, а конденсатор C1 заряджається через D1. Конденсатор С1 заряджається до пікової напруги змінного струму, тобто Vpeak.
Під час негативного напівперіоду змінного струму діод D2 проводить, а D1 зміщує зворотне. D1 блокує розряд конденсатора C1. Тепер конденсатор С2 заряджається спільною напругою конденсатора С1 (Vpeak) і негативним піком змінної напруги, який також є Vpeak. Отже, конденсатор С2 заряджається до 2Впіку вольт.
Під час другого позитивного напів циклу діоди D1 і D3 проводять, а D2 отримують зворотне упередження. Таким чином конденсатор С2 заряджає конденсатор С3 до тієї самої напруги, що і сам, що становить 2 Впік.
Зараз конденсатори C1 і C3 послідовно розташовані, а напруга на C1 дорівнює Vpeak, а напруга на C3 дорівнює 2 Vpeak, отже, напруга на послідовному підключенні C1 і C3 дорівнює Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, отже, як ми отримуємо потрійну напругу пікове значення змінного струму. Хоча напруга не зовсім втричі перевищує пікову напругу, оскільки деяка напруга падає на діодах, тому результуюча напруга буде:
Vout = 3 * Vpeak - напруга падає на діодах
У нашому випадку ми використовували 9в як вхідну напругу і отримали приблизно Вихідна напруга 37,1 в. 9v - середньоквадратичне значення, тому значення Vpeak дорівнює 9 * корінь 2 = 9 * 1,414 = 12,7 v.
Отже, наша вихідна напруга повинна бути: 12,7 * 3 = 38,1 в
Але ми отримали приблизно 37,1 в, тобто приблизно. 38,1 - 37,1 = 1v потрапив на діоди.
Недоліком цієї схеми триплера напруги є те, що частота пульсацій дуже велика і дуже важко згладити вихід, використовуючи велике значення конденсаторів, може допомогти зменшити пульсації. І перевага полягає в тому, що ми можемо генерувати дуже високу напругу від низьковольтного джерела живлення.
Примітки:
- Напруга не потроїться миттєво, але вона буде повільно зростати, і через деякий час вона встановиться в три рази вхідну напругу.
- Номінальна напруга конденсатора С2 і С3 повинна бути принаймні вдвічі більшою за вхідну напругу.
- Вихідна напруга не точно втричі більше вхідної напруги, вона буде менше вхідної напруги. Як і ми отримали 37,1v для 12,7 Vpeak значення джерела змінного струму (9v є середньоквадратичним значенням, означає Vpeak 9 * 1,414 = 12,7v) вхідного живлення.
Ми також можемо генерувати набагато вищу напругу і можемо отримати в чотири рази, в 5 разів, 6 разів, 7 разів і більше, напругу пікової напруги змінного струму, додавши більше діодів і конденсаторів.