Подвоювач напруги: специфічні особливості та принцип роботи

Технології 03 липня 2022 Перегляди: 106

Подвоювач — це пристрій, який призначений для перетворення пульсуючої напруги. Відбувається цей процес на каскадах. Стандартний подвоювач змінної напруги складається з набору конденсаторів і діоду.

Також варто відзначити, що існують низькочастотні модифікації, які виробляються зі стабілізаторами. Найбільш часто вони зустрічаються в екранах. До основних параметрів модифікацій варто віднести полюсну провідність, порогову напругу і перевантаження. Для того щоб більш детально розібратися в подвоювачах, варто розглянути принцип роботи моделі.

Принцип роботи подвоювача

Принцип роботи подвоювача побудований на перетворенні напруги. Для цього в пристрої є цілий ланцюг конденсаторів. Вони відрізняються за полюсною провідністю і ємністю. Діоди в даному випадку кріпляться на контакторах. При подачі напруги на подвоювач включається в роботу тиристор. Вказаний елемент може працювати при певних частотах.

В даному випадку багато залежить від виробника модифікації. У деяких моделей застосовується обкладка, яка виступає ізолятором. Постійний струм у моделей проходить через ланцюг конденсаторів. Випрямлення відбувається на модулі, який є невід’ємним елементом діоду. При високій вихідній напрузі досить часто виникають імпульсні перешкоди. Також до недоліків подвоювачів можна віднести слабке посилення напруги. Таких проблем немає у трансформаторів.

Моделі низької пульсації

Подвоювач напруги низької пульсації підходить для контролерів і досить часто встановлюються на компараторах. Багато моделей працюють при низькій провідності. Стабілізатори використовуються з розширювачами на діодній основі.

Зробити подвоювач напруги своїми руками можна з двома конденсаторами. Безпосередньо діод фіксується на трансівері. Якщо говорити про показники, то максимальне перевантаження становить у моделей приблизно 15 В. При цьому коефіцієнт відхилення може досягати 10%.

Пристрої високої пульсації

Подвоювач напруги високої пульсації застосовується в мережі змінного струму. Досить часто пристрої можна зустріти в побутовій техніці. Зазначені модифікації виділяються хорошою провідністю, оскільки у них використовується кілька пар конденсаторів. Встановлюються моделі через тиристор. Багато модифікації виробляються з обкладкою і володіють хорошою захищеністю. Основним недоліком є висока порогова чутливість. Додатково варто звертати увагу на діоди. У деяких моделях вони застосовуються без розширювача. Подвоювач напруги постійного струму з 12 вольт працює при частоті 30 Гц.

Особливості низькочастотних моделей

Низькочастотні подвоювачі встановлюються на компараторах невеликої потужності. Якщо розглядати простий подвоювач напруги, то у нього застосовуються три конденсатори. Діод встановлюється на лінійному резисторі. Провідність у пристроях може досить сильно підвищуватися. При цьому частотність зберігається за рахунок стабілізатора. У багатьох моделей є кілька ізоляторів. При цьому підключення подвоювача може відбуватися через трансівер. Найбільш поширеними прийнято вважати моделі на два тріоди.

Високочастотні пристрої

Високочастотний подвоювач напруги збирається на базі регульованого конденсатора. Моделі використовують два діоди. Провідність у них становить приблизно 55 мк. Також варто відзначити, що в подвоювачах даного типу досить висока чутливість. Деякі модифікації збираються з ємними стабілізаторами. Моделі добре підходять під компаратори. Однак вони не використовуються в лампах. Проблема в даному випадку полягає в перегріві конденсаторів. Також варто зазначити, що модифікації не здатні працювати при імпульсних перешкодах.

Пристрої для накачування лазера

Подвоювач напруги для накачування лазера працює при високій частоті. Модулі для пристроїв використовуються лише на конденсаторній основі. Багато моделей показують хорошу провідність, але при цьому номінальна напруга становить не більше 10 В. У приладах застосовуються діоди різних типів.

Також варто відзначити, що на ринку представлені модифікації з відкритими стабілізаторами. У них немає проблем з пригрівом, проте моделі не здатні забезпечувати високу частотність. Підключення пристроїв здійснюється через тріоди. Також є модифікації на трансіверах. У них високий параметр полюсної провідності. Однак до недоліків можна віднести швидкий знос конденсаторів, викликаний тепловими втратами.

Пристрої для систем рентгенівського випромінювання

У системах рентгенівського випромінювання досить часто зустрічаються подвоювачі з конденсаторами дротового типу. У них непогана провідність, але є проблеми зі зниженою частотою. Багато модифікації здатні працювати при високій напрузі. Також варто зазначити, що пристрої даного типу часто застосовуються в лампах. Багато моделей оснащуються кількома полюсними діодами. У них непогана чутливість, перевантаження в даному випадку становить 2 А при відхиленні в 10%. Деякі модифікації виділяються ємнісними конденсаторами. Підключення таких пристроїв здійснюється тільки через трансивери.

Моделі для підсвічування

Подвоювачі для підсвічувань працюють тільки при малій частоті, а номінальна напруга, як правило, становить близько 10 В. У моделей можуть встановлюватися конденсатори різних типів. Розрахунок подвоювача напруги здійснюється виходячи з величини вихідної провідності і опору.

Коефіцієнт перевантаження в основному дорівнює 2 А. Фільтри встановлюються на ізоляторах і мають хорошу захищеність. У багатьох моделях застосовується декілька обкладок. Стабілізатори зустрічаються не сильно часто. Резистори використовуються як з перехідником, так і без нього. Знайти модифікації для підсвічування на ринку досить просто. Показник фазового опору у них стартує від 30 Ом.

Пристрої для дисплеїв

Подвоювачі для дисплеїв виробляються з парними конденсорами. При цьому фільтри встановлюються тільки відкритого типу. Деякі модифікації працюють при частоті від 20 Гц. У них низька провідність при високій чутливості. Також на ринку представлені модифікації на 30 Гц. У них використовуються лінійні конденсатори, а діод встановлюється на обкладках. Стабілізатори часто застосовуються з регульованим розширювачем. Багато подвоювачів не підходять для компараторів. На вході провідність ледь перевищує 5 мк.

Моделі для ламп

Подвоювачі для ламп характеризуються високою чутливістю. Мінімальна частота у них дорівнює 20 Гц. Моделям не страшні перевантаження, у них встановлено фільтр від перешкод, який сильно допомагає при підвищеній напрузі. Багато модифікації виробляються з кількома конденсаторами, у яких ємність становить не більше 50 пФ. Також варто відзначити, що виробляються моделі з кількома діодами. Якщо розглядати звичайний подвоювач напруги постійного струму, то вхідна провідність в середньому становить 5 мк. Контакти в пристроях використовуються з міді. Підключення подвоювачів стандартно здійснюється через трансівер.

Подвоювачі в іонних насосах

Для іонних насосів підходять подвоювачі на лінійних конденсаторах. Багато модифікацій здатні видавати частоту більше 3 Гц. Пристрої відрізняються за захищеністю і мають різну провідність. При цьому чутливість у них, як правило, становить не більше 5 мк. Номінальна напруга у подвоювачів стартує від 10 В. Також варто зазначити, що для насосів часто застосовуються модулі на прохідних конденсаторах. У них висока чутливість. На вході провідність забезпечується на рівні 4 мк. Тиристори підбираються з контактними перехідниками. Підключення подвоювачів здійснюється через тріод. Стабілізатори в пристроях рідко застосовуються.

Моделі для іонізаторів повітря

У моделей дуже часто зустрічаються канальні конденсатори, у яких висока ємність. Дані пристрої виділяються швидким процесом перетворення, а робоча частота у них становить приблизно 33 Гц. Розширювачі моделей використовуються як провідники. Вони здатні працювати в економному режимі і споживають мало електроенергії.

Стабілізатори завжди встановлюються контактного типу. Деякі моделі працюють від імпульсного тріоду. Приводимість становить не менше 10 мк. Якщо розглядати подвоювач постійної напруги, то у нього є перехідні конденсатори, у яких низька ємність. Показник чутливості в даному випадку стартує від 6 мВ. Дані пристрою чудово підходять для компараторів.