Co to jest podwajacz napięcia?

Podwajacz napięcia jest urządzeniem elektrycznym, które pobiera prąd przemienny (AC) jako swoje wejście i wysyła prąd stały (DC) z dwukrotnym napięciem wejściowym, zwykle do transformatora. Istnieje wiele różnych typów podwajaczy napięcia, ale wszystkie działają w zasadzie w ten sam sposób. Napięcie wejściowe jest przekazywane przez szereg kondensatorów, które przechowują ładunek, oraz przez diody, które kierują ładunek. Kondensatory i diody są umieszczone w taki sposób, aby wychwytywać i zwiększać moc wejściową, ostatecznie podwajając moc wyjściową.

W najprostszej postaci podwajacz napięcia może składać się z dwóch elementów: diody i kondensatora. W praktyce taki system nie działa dobrze i wymaga użycia dodatkowych komponentów w celu uzyskania dobrej jakości wydruków. Te dodatkowe komponenty pomagają wyeliminować skoki i tętnienia, które mogą powstać podczas procesu podwajania, dzięki czemu napięcie wyjściowe jest bardziej przydatne.

Podwajacz napięcia działa poprzez wychwytywanie napięcia wejściowego przez szereg kondensatorów. Jeden kondensator wychwytuje napięcie poruszające się do przodu, a drugi przechwytuje prąd, gdy porusza się on w przeciwnym kierunku. Gdy oba kondensatory są w pełni naładowane, prąd jest uwalniany. Ponieważ kondensatory są umieszczone szeregowo, co oznacza, że ​​oba znajdują się na tej samej linii, dwa wychwycone napięcia łączą się, tworząc pojedyncze napięcie, które jest dwa razy większe niż pierwotnie.

Obciążenie obwodu określa, czy podwajacz napięcia faktycznie podwoi moc wejściową, ponieważ znaczne obciążenie systemu powoduje zmniejszenie mocy wejściowej. Diody w podwajaczu zapobiegają powrotowi prądu do źródła. Oznacza to, że gdy napięcie przepłynie przez diody, nie może poruszać się do tyłu i poza układ, tylko do przodu. Jeśli dioda jest nieprawidłowo zainstalowana w podwajaczu napięcia, stwarza to możliwość wybuchu, ponieważ napięcie próbuje wejść zarówno do systemu, jak i z niego przez to samo miejsce.

Zwiększając liczbę kondensatorów, które wychwytują napięcie wejściowe, można uzyskać podwajacz napięcia, który potroi lub nawet czterokrotnie napięcie wejściowe poprzez zastosowanie dodatkowych obwodów. Dopóki wyjścia wszystkich kondensatorów pracują szeregowo, napięcie wyjściowe będzie zwiększane. Jednak przy takiej konfiguracji istnieją pewne obawy dotyczące bezpieczeństwa. Wzrost liczby obwodów jest również uważany za mało opłacalny, ale będzie skuteczny, jeśli zostanie poprawnie skonfigurowany.