مضاعف الجهد

فريف: تعرف الدائرة المضاعفة التي تولد جهد خرج تيار مستمر بسعة مضاعفة السعة القصوى لجهد تزويد التيار المتردد باسم مضاعف الجهد. توضح الدائرة ضرورتها في جميع هذه التطبيقات حيث يكون مستوى الجهد العالي مطلوبًا عندما يكون مصدر الدخل منخفض السعة.

هنا ، يشير الاسم نفسه إلى أنه يولد فولطية ذات ذروة مضاعفة مثل المدخلات عند الخرج.

تتميز دوائر مضاعف الجهد بشكل رئيسي على النحو التالي:

دعونا أولا نفهم مضاعف الجهد نصف الموجة.

نصف موجة الجهد مضاعف

يوضح الشكل أدناه دائرة مضاعف الجهد نصف الموجة:

تتكون الدائرة من اثنين من الثنائيات د₁ و د₂، واثنين من المكثفات C₁ و ج₂ والجهد العرض التيار المتردد. يتم مضاعفة الجهد الكهربي لإدخال التيار المتردد بواسطة الدائرة ويتم تحقيق إشارة dc ذات السعة المزدوجة عند الإخراج.

دعونا الآن نفهم كيف يحدث هذا:

عندما يتم تطبيق نصف إيجابي من إشارة الدخل ، ديود D₁ يحصل إلى الأمام منحازة. نتيجة لهذا ، يتصرف كدائرة كهربائية قصيرة ويتدفق التيار عبر الصمام الثنائي. هذه الشحنات الحالية مكثف جيم₁ حتى قيمة الذروة لإشارة الدخل المطبقة.

في الوقت نفسه ، فإن النصف الموجب لإشارة الدخل يعكس التحيز في الصمام الثنائي D₂. بسبب هذا التيار لا يتدفق عبر هذا الجزء من الدائرة. وبالتالي ، جيم₂ لن اتهم.

بسبب عدم وجود مسار عودة للتيار ، فإن الشحنة موجودة في المكثف C₁ لن تحصل على تصريفها. وبالتالي ، جيم₁ يخزن التهمة بسبب خاصية تخزين الطاقة.

عندما يتم تطبيق نصف سلبي من إشارة الدخل ، ديود D₂ يأتي إلى الأمام منحازة على الرغم من D₁ يقع في عكس منحاز.

بسبب عكس حالة متحيزة من D₁، مكثف جيم₁ لن اتهم. ومع ذلك ، فإن مكثف C₁ سوف تفريغ الآن. بينما جيم₂ رسوم بسبب حالة متحيزة إلى الأمام من الصمام الثنائي د₂.

مكثف جيم₂ سوف يتم تحصيل رسوم الشحنات الموجودة في الدائرة ، لكن مع ضعف ذروة جهد الدخل المطبق ، أي 2 فولت_م. هذا هو السبب في أن الجهد مكثف التفريغ من C₁ ويضاف تطبيق المدخلات الجهد.

وبالتالي إنتاج الجهد الذي هو ضعف ذروة الجهد المدخلات المطبقة أي 2V_م. الآن ، يتم تفريغ الشحنة الموجودة على المكثف من خلال الحمل. ومن هنا خرج العاصمة مع ذروة 2V_م يتحقق.

الشيء الذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار في حالة مضاعف الجهد نصف الموجة هو أن الناتج لا يزداد بسرعة. لكن مع كل دورة إدخال مطبقة ترتفع ببطء.

عامل آخر هو أن دورة نصف شحن ببساطة مكثف C₂. وبالتالي ، فإن الجهد التفريغ يتكون من تردد تموج (تقلبات غير مرغوب فيها) وهو ما يعادل تردد الإمداد إشارة المدخلات المطبقة.

يوضح الشكل أدناه مدخلات ومخرجات الموجة المضاعفة لنصف الجهد:

دعونا الآن نفهم مضاعفة موجة الجهد الكامل.

موجة كاملة الجهد مضاعف

يوضح الشكل أدناه دائرة مضاعفة الجهد الكامل للموجة:

الدائرة لديها مصدر التيار المتردد ، واثنين من المكثفات C₁ و ج₂ واثنين من الثنائيات د₁ و د₂.

دعونا نلقي نظرة على تشغيل الدائرة:

عندما يتم توفير نصف إيجابي من العرض ، الصمام الثنائي D₁ يحصل إلى الأمام منحازة. هذا الجهد إلى الأمام يشحن المكثف C₁ يصل إلى الحد الأقصى لقيمة الجهد المدخلات المطبق V_م.

في هذه الدورة بالذات ، د₂ يحصل منحاز عكس ، مما تسبب في أي تيار يتدفق من خلالها. وبالتالي ، مكثف جيم₂ لن تكون مشحونة.

عندما يتم تطبيق نصف دورة السلبية للإشارة ، الصمام الثنائي D₂ سوف يكون متحيزا إلى الأمام. ومع ذلك ، د₁ سوف يأتي الآن لعكس حالة منحازة. بسبب التحيز إلى الأمام المطبق في D₂، سوف تتدفق الحالية من خلال الدائرة تهمة مكثف C₂ حتى الخامس_م. ومع ذلك ، مكثف جيم₁ لن يتم تحصيل رسوم هذه المرة بسبب التحيز العكسي لـ D₁.

كما تشكل المكثفات اثنين اتصال سلسلة. وبالتالي ، فإن الناتج يتحقق سيكون الخامس_م + الخامس_م أي 2V_م. ومع ذلك ، في حالة وجود حمولة ، سيكون هذا الإخراج أقل قليلاً من حالة عدم التحميل (2V)_م).

يوضح الشكل أدناه مدخلات ومخرجات الموجة الكاملة لمضاعفة الجهد:

مزايا مضاعف الجهد

• أنه يلغي استخدام محول الجهد العالي. لأنه يغير الجهد المنخفض إلى ارتفاع بمعدل منخفض.
• يمكن زيادة مضاعفة الجهد بشكل كبير عن طريق تتالي هذه الدوائر.

عيوب مضاعف الجهد

• حاضر الإخراج لديه تقلبات غير مرغوب فيها تسمى تموجات.

تطبيقات مضاعف الجهد

تستخدم مضاعفات الجهد على نطاق واسع في أنابيب أشعة الكاثود ، وأنظمة الأشعة السينية والرادار جنبًا إلى جنب مع الإضاءة الخلفية لشاشات الكريستال السائل ، وأنظمة الليزر وفي أجهزة التذبذب.