Yüksek voltaja ihtiyacınız varsa voltaj çarpanı, yüksek voltaj elde etmenin en kolay yollarından biridir.Gerilim çarpanı, AC gerilimini daha yüksek bir DC gerilimine dönüştürebilen özel bir doğrultucu devre türüdür.1919'da Heinrich Greinacher tarafından icat edildiler ve ilk yapay nükleer ayrıştırmayı gerçekleştiren parçacık hızlandırıcıların tasarımında kullanıldılar, dolayısıyla önemli olduklarını biliyorsunuz.
Teorik olarak çarpanın çıkışı, AC tepe giriş voltajının tamsayı katıdır.Her ne kadar herhangi bir giriş voltajında çalışabilseler de, voltaj çarpanının asıl amacı onbinlerce hatta milyonlarca volt gibi çok yüksek voltajlardır.Büyüklük sırası, ihtiyaç.Avantajları, yapımının nispeten kolay olması ve aynı çıkış değerine sahip eşdeğer yüksek gerilim transformatörlerinden daha ucuz olmasıdır.Çılgın biliminizin kıvılcımlara ihtiyacı varsa, belki bir voltaj çarpanı bunu sizin için sağlayabilir.
Çarpan devresinin çalışması için AC gücü gerekir.Kolaylık olması açısından, güç kaynağının bir tarafının topraklandığını ve sıfır potansiyelde tutulduğunu, diğer tarafının ise pozitif ve negatif U (örnekte 100 V) arasında değiştiğini varsayalım.Olan şey bu:
Gördüğümüz gibi, toprak ile çıkış arasında (son şekilde a ve b noktaları) 400 V olacak ve besleme voltajını etkin bir şekilde dört katına çıkaracağız.
Bu idealize edilmiş bir açıklamadır.Tahmin edebileceğiniz gibi gerçeklik her zaman daha karmaşıktır.Örneğin, kapasitörler hemen şarj edilmez, bu nedenle güç kaynağının sağlayabileceği şarj akımına bağlı olarak birkaç döngü geçene kadar tam voltaja ulaşamazlar.
Az önce tartıştığımız çarpanın iki aşaması var.Her aşama, her biri güç kaynağının voltajını iki kat artıran iki kapasitör ve iki diyottan oluşur; örneğin, beş aşamalı bir çarpanın çıkışı, giriş voltajının on katı olacaktır.Devredeki her bir bileşenin, güç kaynağı tarafından sağlanan tepe giriş voltajının en fazla iki katını görebildiğini unutmayın; bu nedenle, çok yüksek bir çıkış voltajı elde etmek için düşük voltajlı bileşenleri ve birden fazla aşamayı kullanabilirsiniz.
Ancak bu formüle göre yük devreye bağlı olduğu sürece çıkış voltajı düşecektir.Burada gerilim düşüşünü en aza indirmek için yüksek frekansa ve yüksek kapasitansa ihtiyacımız olduğunu, bu düşüşün akımın artmasıyla arttığını, ayrıca kademe sayısının artmasıyla da çok hızlı bir şekilde arttığını görebiliriz.Aslında kademe sayısının küpüne bağlı olduğundan 10 kademeli bir devrenin gerilim düşümü
çarpan, tek aşamalı çarpanın 1000 katıdır.
Çok yüksek bir voltajın mevcut olduğu durumlarda ortaya çıkan diğer bir durum ise iletken etrafındaki elektrik alan kuvveti yeterince yüksek olduğunda meydana gelen bir deşarj olan korona deşarjıdır.Korona, çarpan üzerinde istenmeyen bir yük görevi görerek çıkış gücünü azaltır.Koronayı azaltmanın bir yolu iletkenin eğriliğini azaltmak, keskin köşelerden, çıkıntılı noktalardan ve küçük çaplı tellerden kaçınmaktır.Bunun için geniş çaplı terminaller ve iletkenler kullanılır.Bu elbette çok yüksek voltaj çarpanlarının tasarımını karmaşık hale getirir, ancak aynı zamanda karakteristik görüntülerde gösterildiği gibi etkileyici görünümlerini de gösterir.
Yüksek voltaj elde etmek için [rmcybernetics] tarafından yapılan kendi kendine yapılan voltaj çarpanı, voltaj koronanın kolayca sorun yaratmaya başlayacağı kadar yüksek olmadığı sürece popüler bir projedir.AC güç kaynağına (neon transformatör gibi) ek olarak yalnızca bazı yüksek voltajlı diyotlara ve kapasitörlere ihtiyacınız vardır.Pratik kullanım alanları arasında X-ışını makineleri, fotokopi makineleri, hava iyonlaştırıcıları ve mikrodalga fırınlar bulunur.Spektrumun üst ucu, parçacık hızlandırıcı araştırmalarında kullanılan, birkaç metre yüksekliğe ve milyonlarca volta ulaşabilen çarpandır.
Yüksek basınç çarpanının parçacık hızlandırıcılarda uzun bir geçmişi vardır ve hatta araştırması nedeniyle Nobel Fizik Ödülü bile verilmiştir.Ancak yeni teknolojilerin, özellikle de RF dört kutuplu sistemlerin ortaya çıkışıyla birlikte, bu muhteşem çarpanlar kullanımdan kaldırıldı.Onları kesinlikle özleyeceğiz ve elbette bu, kendinizinkini inşa etmenize engel olmayacak.
Ölü zamanlı voltaj çarpanı çok güzel bir sanat eseri olabilir!Yanmış bir CFL lambası bazen güç kaynağı olarak kullanılır.Silikon teli ve mineral yağı unutmayın.
Bunlar çok yüksek gerilimler için uygundur.Çoğu diyotun (parça kutusundan) 1KV veya daha düşük bir arıza voltajı vardır.Bu nedenle daha yüksek voltajlar için bazılarını seri bağladılar.
Veya eski mikrodalganın diyotlarını çıkarabilirsiniz, ancak 11 veya daha fazla mikrodalga satın almanız gerekecektir.
Yüksek voltaj için diyotları 1N4001 gibi seri bağlarsam, her bir diyota paralel olarak 1M'lik bir direnç bağlamam gerekir, böylece bunlardan biri 'kaçmaz' ve voltajın çoğunu alıp kendi kendine kapanmaz. yok et.
Yalnızca giriş frekansı 60 döngü veya daha az olduğunda.Daha yüksek frekanslar (ve daha yüksek güçler) için başka bir yüksek voltajlı hızlı diyot gerekir.
Gerçekten gerekli değil.Diyotlar aşırı gerilimden hemen kopmayacaktır, önce bir miktar akım sızdırmaya başlayacaklar, gerilim artmaya devam ederse çığ gibi çöküntüye gireceklerdir.Büyük bir akımın akmasına izin verilirse (düşük kaynak direnci), dağılım (yüksek voltaj * büyük akım) diyota zarar verecektir.
Bununla birlikte, eğer toplam voltaj seri bağlı birkaç diyot tarafından eşit olarak bölünmezse, üzerinde en yüksek voltajı olan diyot diğer diyotlardan daha fazla akım sızdırmaya başlayacak ve böylece voltaj dengesi yeniden sağlanacaktır, çünkü kaçak akım voltaja neden olacaktır. söz konusu diyot boyunca diyot düşerken diğer diyotlardaki voltaj artar.
Elbette bir miktar güvenlik payı eklemeniz gerekiyor;10kV güç kaynağı için 1kV değerinde 10 diyot kullanmak kötü olurdu;Diyotlardan biri çığ arızasına uğradığında, üzerindeki voltaj hızla düşecek ve bu da diğer diyotların voltajına neden olacaktır. Başka bir diyot çığ gibi bozulana kadar yükselecek ve çok geçmeden her şey alev alacaktır.10kV'luk bir güç kaynağı için, her biri 1kV'luk nominal gerilime sahip 14-16 adet seri diyot kullanacağım.
Tabii ki güvenlik marjı da iyi, >=%20'yi seçeceğim ve elbette %50 de iyi.Ancak 'çığ bozulması' onun bir kıvılcım aralığı veya DIAC gibi davrandığı anlamına gelmez.Z diyot gibi davranır, gerilimi sıkıştırır.
Diyot kendini imha etmeyecek, Zener diyot gibi çalışmaya başlayacak ve voltajını sınırlayacak, böylece dizideki diğeri görevi devralacak.
1000 voltluk bir Zener diyotun kendi kendini imha etmesi için fazla akıma gerek yoktur!Diyotun nominal değeri, ileri akım ve ileri voltaj düşüşü tarafından üretilen ısıdır.1A diyot tam yükte 0,7 watt ısı tüketir.Zener'i 1.000 voltta gerçekleştirirken 0,0007 amper ile 0,7 watt elde edilir.Diyot, iyi bir büyük kapasitöre sahip zeneri paralel olarak belirlerse, bundan sonra ne olacağını tahmin edebilirsiniz.Havai fişek alıyorsunuz. 
Jermaine, diyotun kaçak akımı genellikle 10^-15 A düzeyindedir. Nihai kaçak akımları 10^-14 A'dan az olduğu sürece her şey yoluna girecek.
Jermaine, arıza gibi bir kıvılcım aralığı yok.Üst sınır, voltaj artış hızını sınırlayacak ve diyot yavaş yavaş bir miktar akım iletmeye başlayacaktır.Isındığında arıza voltajını bile arttırır.Bu nedenle kapasitör yükünü aniden diyota aktaramaz.
Bu devreyi açıklamanın anlaşılması çok kolay bir yolu, doğru merdivenleri/yürüyen merdiveni/asansörü gösteren küçük bir videodur.Maalesef YouTube videonuzu bulamıyorum.
Aklımdaki varyant uzun zaman önce kullanıldı.2 bitişik merdivenden oluşuyorum ve hepsi 20 cm ila 1/2 metre yukarı ve aşağı hareket ediyor.Biri yükseldiğinde diğeri aşağı iner ve bunun tersi de geçerlidir.Uygun olduğunda bir merdivenden diğerine yürüyerek yukarı (veya aşağı) çıkabilirsiniz.Buna nasıl denildiğini bilen var mı?Youku'nun bağlantısı?
Yaklaşık 30Kv'den başlayan ve 200 mm dahilinde iyi bir kıvılcım fırlatma kapasitesine sahip bazı büyük boyutlu çarpanlar üretildi.En iyi seçeneğin çarpanı trafo yağına koymak olduğunu buldum.Yıllar önce, eski bir arabanın flaş ışığı muhafazasını kullanarak bu şekilde bir iyon tabancası yapmıştım.Dezavantajı ise fırlatıcının çok ileri olmaması ve tetiğin fırlatıcıdan 200 mm'den daha az uzakta olmasıdır.Tetiği kullanarak yapılan ilk ve son atışlar biraz şok edici.
Ancak en havalı kullanımlardan biri uçtaki pimin üzerine Z şeklinde küçük bir rotor yerleştirip cihazı dik konuma getirip çalıştırıp negatif iyonların atıldığı noktada rotorun hızla dönmesini izlemek.Daha sonra odadaki tozun kabuğa doğru emilmesini izledim.
İlk yıllarımda radyo amatörü olduğumda, bunun gibi devrelere köprü doğrultucuları deniyordu.450-600 volt üretmesi amaçlanan bir TV transformatöründen 900 ila 1200 volta kadar yüksek voltaj elde etmemi sağladılar.
Bu aslında yarım dalga köprüsüne her şeyden daha yakın.Cockroft-Walton Generator hakkındaki Wikipedia makalesine bakarsanız aslında tam çarpanın yarısını görüntülediğinizi göreceksiniz.Gerçek AC sinüs (sıfır geçişli) sürücüsü kullanılıyorsa, tam dalga versiyonunu kullanmak en iyisidir.(Https://en.wikipedia.org/wiki/File:Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier.png)
Bunların aslında sinüs dalgaları tarafından yönlendirilmesi gerekmez;alçak geçişli kareler eşit derecede etkilidir (bazı durumlarda biraz daha az verimli olmasına rağmen)
Gerilim çarpanları bir zamanlar televizyonlarda kullanılıyordu.Bir çarpan, yatay çıkışın tepe hat voltajının yaklaşık iki katını elde edebilir.Bazen CRT'nin ikinci anotunun voltajını arttırmak için geri dönüş çıkışına başka bir voltaj eklenir.Bunun geri dönüşün maliyetini azaltmak olduğunu düşünüyorum. transformatör.
İlginç bir şekilde ben bunlara her zaman Cockcroft-Walton çarpanları diyorum.Uzayda kullanılacak fotoçoğaltıcı tüpe dayalı bir kozmik radyasyon dedektörü araştırırken, vakumda 1000V+ korona deşarjından kaynaklanan bir gürültü problemiyle karşılaştık.Çözüm, 10 aşamalı bir CW çarpanıdır; her aşama, 10 aşamalı fotoçoğaltıcı dinot voltaj düşüşüne 100 voltluk bir dinot sağlar.PM soketi çıkarılır, CW doğrudan PM teli üzerinde üretilir ve ardından tüm parça astar ile kaplanır ve tüpün üzerine silikon kauçuk yerleştirilir.Tüm PM tüpleri yaklaşık 100VAC ve 100KHz'lik bir voltaj sağlar, bu nedenle çok küçük CW kapasitörleri gerekir.100VAC sinüs dalgası güç kaynağı bize korona gürültüsü sorunu getirmedi!Dünyanın yörüngesinden çıkan ilk uydu grubunu aldık.Yaklaşık 12 yıl sonra, Güneş'e giden sarmal dünyanın yanından geçerek bize 100.000.000 mil daha veri sağladı!3 CW'nin tümü hala ilerlemeye devam ediyor.Hazza!Hazza!CW çarpanı uzayda varlığını sürdürüyor!
Mevcut PCB üreticilerine yüzey empedansı, korona ve yüksek voltaj gibi genel koşulları anlatmaya çalışın… Evet, anlamıyorlar.
Peki AC giriş gücünün frekansı ne kadar yüksek olursa o kadar iyi olur mu?Katı hal güç amplifikatörü yongaları çok yüksek yükleri ve yüksek frekansları kaldırabildiğinden DIY kullanıcılarının yüksek frekanslı AC güç kaynaklarını özelleştirmesinin zor olmayabileceğini bilmek istiyorum.
Araba stereo güç amplifikatörü çok iyi çalışacaktır.Güç sağlamak için uygun bir anahtarlama güç kaynağı bulun, sinyal üretecini girişe bağlayın ve ardından hoparlör çıkışına sahip olun.Sıradan bir transformatörü güçlendirici olarak bağlayın ve çarpanınızı ekleyin.Sıradan transformatörler sesi işleyebilir ancak frekansı artırırken açgözlü olmayın.Girdap akımlı ısıtma ve atık enerji elde edeceksiniz.
Yüksek güçlü sinyal üreteci olarak her zaman eski bir stereo + dizüstü bilgisayar kullandım.Dahili aşırı yüke sahiptirler, çıkışı kontrol etmek kolaydır, bir kanalı patlatırsanız modele bağlı olarak 1 – 3 yedek vardır.LED'lerden DIY folyo/şerit hoparlörlere kadar her şeyi mutlu bir şekilde sürdüm.
5 milyon volt Rus voltaj çarpanı - bunu kendim görmeyi çok isterim.http://www.dailytech.com/Pictured+Drone+Survives+Flyover+of+Russias+Largest+Artificial+Lightning+Generator/article37172.htm
İlk HeNe lazerim (1960'larda) güç kaynağında bir voltaj çarpanı kullandı.Güç kaynağı yeterli akım sağlamadığından lazeri başlatmak zahmetlidir.
Bana Real Genius köprü trafo merkezini hatırlatıyor ve 'her zaman optiklerinizi kontrol edin'.Sahip olduklarınla bir şeyler yapabilmene sevindim bizi patlamış mısıra dönüştürmek yerine.
Çok tatlı, bana ABB HVC'deki günlerimi hatırlatıyor.Test laboratuvarlarını ilk gördüğümde ilk tepkim 'Tanrım, Tesla bobinleri var!' oldu.Yüksek gerilim kabloları (ülkeler arasında elektrik ithal/ihraç eden kablolar gibi) üzerinde yıldırım/tahrip edici testlerin yapılması 'ilginçtir'.
Bunun gibi yerlerin resimlerini gördüm ve 'orada çalışmak ne kadar harika' diye düşündüm.Peki dev böcek öldürücüye zarar veren bu mu yoksa başka bir şey mi?
Özellikle küçük kablo tamburunun (~25 ton) etrafında elle hareket ettirildiğinde çok havalı.Ayrıca kablo kesme işi de biraz ilginç.
(Gizlilik sözleşmesi nedeniyle kendi fotoğraflarımı kullanamıyorum, bu nedenle halka açık olan şeyler sınırlıdır) %794 %20 20300dpi .jpg
Arka plandaki turuncu şey 'trampet'tir http://www07.abb.com/images/librariesprovider51/jobba-hos-oss/examensarbete_1183x35089f536e3c1f463c09537ff0000433538.jpg?sfvrsn=
'Büyük bir davul' http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/943ab3f8e3fbab3bc1257c7c00484f5f/$file/Dudgeon+cables.jpg
Harika bir yazı, umarım bir kısmı DC-DC şarj pompasıyla karşılaştırmadır.Çok benzer, ancak AC girişi olan bir saate ihtiyacınız yok!Biliyorum, biliyorum, Vikipedi grafikleri yan yana yerleştirmiş.
Bunun bisiklet jeneratör devreleri için faydalı olabileceğini düşünüyorum.Normalde jeneratörünüzün nominal voltajı 6VAC'dir, ancak hıza bağlı olarak 5-7V alabilirsiniz.Lineer regülatörü kolayca düzeltip besleyebilirsiniz ancak bu uygulamadaki düşük verim, jeneratörün direnci olarak kullanılacaktır, bu da sonuçta aynı hızda daha sert adım atmanız anlamına gelir!Yani verimlilik burada çok faydalıdır.Bu nedenle DC-DC dönüştürücü kullanmak istiyorsunuz ancak 5V voltaj çıkışı vermeye çalışırsanız, düşürücü anahtarın voltaj düşüşü çok düşük olacaktır.İyi bir performans elde etmek için, sonuçta doğrudan paradan daha karmaşık ve daha az verimli olan güçlendirme ve paraya veya başka şeylere ihtiyacınız vardır.
Burada gösterilen voltaj çarpanı aynı zamanda bir doğrultucudur, dolayısıyla voltajı iki katına çıkarmak için kullanmak mantıklı olabilir, dolayısıyla düşük düşme voltajını elde etmek için yalnızca basit bir düşürme anahtarına ihtiyaç vardır.Az önce Vikipedi'de güç kaynağındaki '120-240' anahtarının tam da bunu yaptığını öğrendim; doğrultucuyu voltaj katlayıcıya dönüştürüyor!
Bu daha çok şunun için kullanılır: yüksek gerilimler,
ancak bu devre, düşük voltajlı AC gücüyle uğraşırken DIY'ciler için de kullanışlıdır!
Gerilim katlayıcılar aynı zamanda bazı verimsizlikleri de beraberinde getirir: Birincisi, her diyot en az 0,2 V düşecektir (Schottky diyotları kullanıyorsanız).Ek olarak, tipik bir bisiklet jeneratörünün düşük AC frekansında, bisiklet bilgisayarından daha zorlu herhangi bir ekipmana güç sağlamak için büyük kapasiteli bir kapasitöre ihtiyacınız olacaktır.
Gönderim zamanı: Ağu-05-2021
