Jännitteen kerroin

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. toukokuuta 2017 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 7 muokkausta .

Jännitekerroin (tai kaskadigeneraattori [1] ) on laite, joka muuntaa matalan vaihtojännitteen (sykkivä) korkeajännitteiseksi tasajännitteeksi. Vaihtojännite tasasuunnetaan erillisissä vaiheissa ja tasasuuntaiset jännitteet kytketään sarjaan ja summataan. Kaskadien tiedonsiirto virtalähteiden kanssa tapahtuu kapasiteetin tai keskinäisen induktion avulla. Kaskadien virransyöttö voi olla joko sarja- tai rinnakkaissuuntainen.

Laite

Jännitteenkerroin muuntaa vaihtuvan, sykkivän jännitteen korkeaksi tasajännitteeksi. Kerroin on rakennettu kondensaattoreiden ja diodien tikkaista . Toisin kuin muuntaja, tämä menetelmä ei vaadi raskasta sydäntä ja vahvistettua eristystä, koska jännitteet kaikissa vaiheissa ovat samat.

Käyttämällä vain kondensaattoreita ja diodeja tämän tyyppiset generaattorit voivat muuntaa suhteellisen pienen jännitteen erittäin korkeaksi jännitteeksi, samalla kun ne ovat paljon kevyempiä ja halvempia kuin muuntajat. Toinen etu on kyky poistaa jännite mistä tahansa piirin vaiheesta, aivan kuten moninapamuuntajassa.

Kuorman puuttuessa n poikkileikkauksen epäsymmetrisen kertoimen lähtöön syntyy jännite: U out \ u003d 2 U in n
missä

n on vaiheiden lukumäärä
U in - tulevan vaihtojännitteen amplitudi ,
U out - lähtö DC jännite.

Kun kuorma on kytketty, kondensaattorit purkautuvat ja latautuvat ajoittain. Tämän seurauksena jännite piirin lähdössä on jonkin verran pienempi kuin 2·n·U in eikä pysy vakiona.

Yleensä suhde havaitaan:

U Out =

2n\ U_{BX}-{\frac {I_{H}}{\omega C}}\cdot ({\frac {2}{3}}n^{3}+{\frac {1} {4}}n^{2}-{\frac {1}{6}}n)

missä

\omega

on tulojännitteen taajuus,

I_{H}

- virta kuorman läpi,

C

on kondensaattorin kapasitanssi.

Pienillä arvoilla lähtöjännite nousee lähes portaiden lukumäärän verran. Kasvun myötä tämä kasvu hidastuu ja pysähtyy sitten kokonaan. Ei ole mitään järkeä tehdä kertoimia, joiden vaiheiden lukumäärä on suurempi kuin se, jossa maksimikerroin saavutetaan. $n$ $n$

Teoreettisista puutteistaan ja rajoituksistaan huolimatta jännitteenkertojasta on tullut yhtä klassinen elektroniikkapiireissä korkean tasajännitteen saamiseksi kuin täysaaltotasasuuntaaja ( diodisilta ) tasavirran saamiseksi vaihtovirrasta. Piirikaavioissa sitä ei ole edes piirretty yksityiskohtaisesti, vaan se on kuvattu erityisenä kuvakkeena. Teollisuus tuottaa erittäin laajan valikoiman modulaarisia "jännitteen kertoimia" ennalta asetetuilla parametreilla, jotka useimmat ennen TDKS :n keksintöä ilmestyneet CRT -laitteet ovat välttämättömiä : näyttö , televisio , tutkan ilmaisin tai oskilloskooppi .

Tekniset tiedot

Käytännössä kertoimella on useita haittoja. Jos kertoimeen lisätään liikaa osia, viimeisten osien jännite on odotettua alhaisempi, mikä johtuu pääasiassa alempien osien kondensaattorien nollasta poikkeavasta impedanssista . Kertojaa on käytännössä mahdotonta syöttää suoraan teollisuustaajuusjännitteellä , koska tässä tapauksessa tarvitaan suuria kondensaattoreita, mikä pahentaa huomattavasti laitteen painoa ja kokoa. Tasasuunnatun virran aaltoilu myös vahvistuu, mikä joissain tapauksissa ei ole hyväksyttävää. Yleensä tulojännite syötetään suurtaajuisen suurjännitemuuntajan lähdöstä ja se nousee haluttuun arvoon kertoimessa.

On olemassa kertoimia jännitteille muutamasta sadasta voltista useisiin miljooniin voltteihin.

Käyttö

Kertojia käytetään monilla tekniikan aloilla, erityisesti laserin sähköisessä pumppauksessa, suurjänniteröntgenjärjestelmissä , nestekidenäyttöjen taustavalossa , liikkuvan aallon lampuissa , ionipumpuissa , sähköstaattisissa järjestelmissä, ilman ionisaattoreissa , hiukkasissa kiihdyttimet , kopiokoneet, oskilloskoopit , televisiot ja monet muut laitteet, joissa tarvitaan jatkuvaa korkeaa jännitettä pienellä virranvoimakkuudella.

Luontihistoria

Sveitsiläinen fyysikko Heinrich Greinacher kehitti vuonna 1919 kaavion tämäntyyppisestä kertoimesta [1] .

Vuonna 1932 Isossa - Britanniassa luotiin jännitteenkerroin , jota käytetään korkeajännitteisenä jännitelähteenä hiukkaskiihdyttimessä , joka oli suunniteltu suorittamaan atomiytimien keinotekoista fissiota koskevaa koetta. Vuonna 1932 sama koe, ensimmäistä kertaa Neuvostoliitossa , suoritettiin Kharkovin fysiikan ja tekniikan instituutissa [ 1] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ 1 2 3 Kaskadigeneraattori . Haettu 19. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 11. maaliskuuta 2016. (määrätön)