Was ist ein Spannungsverdreifacher?
Ein Spannungsverdreifacher ist ein Gerät, mit dem die von einer Stromversorgung kommende Spannung erhöht wird. Die meisten Spannungsverdreifacher wandeln Wechselstrom (AC) als Teil des Verstärkungsprozesses in Gleichstrom (DC) um. Theoretisch erhöht der Verdreifacher diese Eingangsspannung um den Faktor drei. In der Praxis muss sich das Gerät jedoch selbst mit Strom versorgen und verliert daher einen Teil der Spannung, wenn die Leistungsaufnahme erhöht wird.
Ein Spannungsverdreifacher besteht aus zwei Hauptkomponenten. Das erste ist ein Gerät, das als Halbwellengleichrichter bezeichnet wird und die Eingangsspannung um die Hälfte des Gesamteingangs erhöht. Der zweite ist ein Spannungsverdoppler. Dieses Gerät nimmt die Gesamtspannung des Eingangs plus der vom Einweggleichrichter hinzugefügten Spannung und verdoppelt diese. Der resultierende Spannungsausgang ist theoretisch das Dreifache des Eingangs.
Die Schaltung, die einen Spannungsverdreifacher bildet, besteht aus Kondensatoren und Dioden. Die Kondensatoren dienen zum Speichern von Strom und die Dioden zum Senden des Stroms entlang des Stromkreises. Spannungsverdreifacher bestehen aus einer Reihe dieser Komponenten. Wenn Energie durch den Verdreifacher fließt, wird jeder der Kondensatoren verwendet, um den nächsten Kondensator in der Leitung mit Strom zu versorgen. Ein Teil der Spannung, die durch den Verdreifacher fließt, geht verloren, wenn jeder Kondensator seine Spannung entlädt, um den nächsten Kondensator mit Strom zu versorgen. Dies ist der Grund dafür, dass der endgültige Ausgang eines Spannungsverdreifachers nicht das Dreifache des Eingangs beträgt, sondern erheblich geringer ist.
Maschinen, die mehr Spannung als eine Wechselstromversorgung benötigen, können häufig Spannungsverstärker als Teil ihrer Konstruktion bereitstellen. Die gebräuchlichsten Arten von Spannungsverstärkern sind solche, die den Eingang verdoppeln, verdreifachen oder vervierfachen. Jeder dieser Multiplizierer kann in einer Vielzahl verschiedener Maschinen verwendet werden, obwohl der Spannungsverdreifacher der häufigste der drei ist.
Die gebräuchlichste Verwendung für einen Spannungsverdreifacher besteht darin, ein elektronisches Gerät mit zusätzlicher Energie zu versorgen. In Druckern und Kopierern steckt oft eine Verdreifachung, ebenso in leistungsstarken Insektenfängern. In den 1970er und 1980er Jahren wurden Fernseher mit Spannungsverdreifachern hergestellt, da die Kathodenstrahlröhre die zusätzliche Spannung benötigte, um richtig zu funktionieren. Diese Verdreifacher werden jedoch häufig kurzgeschlossen, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt werden, und moderne Fernsehgeräte verwenden sie nicht. Röntgenstrahlen und bestimmte wissenschaftliche Instrumente können auch Spannungsverdreifacher verwenden, um diese Geräte mit zusätzlicher Spannung zu versorgen.