Voltage Tripler este circuitul în care obținem de trei ori tensiunea de intrare de vârf, ca și cum tensiunea de vârf a tensiunii AC este de 5 volți, vom obține 15 volți DC la ieșire. În general, transformatoarele sunt acolo pentru a crește sau descrește tensiunea, dar uneori transformatoarele nu sunt fezabile din cauza dimensiunii și costului lor. Acest tip de tripler de tensiune (multiplicator de tensiune) poate fi construit folosind câteva diode și condensatori. Aceste circuite sunt foarte utile acolo unde trebuie generată o tensiune continuă de curent continuu cu tensiune de curent alternativ scăzută și este necesar un curent redus, cum ar fi monitoarele CRT (tuburi cu raze catodice) din televizoare și computere. Monitorul CRT necesită tensiune continuă DC cu curent redus.
Componente
- Diodele -3 (1N4007)
- Capaciotori- 22uf (3)
- Transformer (9-0-9)
Diagrama circuitului de triplare de tensiune și explicație
Putem extinde circuitul anterior de dublare a tensiunii, pentru a crea circuitul tripler de tensiune. În circuitul anterior am folosit timerul 555 pentru a genera unda pătrată prin DC, dar în acest circuit am folosit AC (curent alternativ) și tocmai am adăugat încă o diodă și un condensator pentru a tripla tensiunea.
Am folosit transformatoare 9-0-9 pentru a reduce tensiunea de rețea alternativă (220v), astfel încât să o putem demonstra pe panou.
În timpul primului semiciclu pozitiv de curent alternativ, dioda D1 devine părtinitoare și condensatorul C1 se încarcă prin D1. Condensatorul C1 se încarcă până la tensiunea de vârf a AC, adică Vpeak.
În timpul semiciclului negativ al curentului alternativ, dioda D2 conduce și D1 inversează polarizarea. D1 blochează descărcarea condensatorului C1. Acum condensatorul C2 se încarcă cu tensiunea combinată a condensatorului C1 (Vpeak) și vârful negativ al tensiunii AC care este și Vpeak. Deci, condensatorul C2 se încarcă până la 2Vpeak volt.
În timpul celui de-al doilea semicicl pozitiv, diodele D1 și D3 conduc și D2 devin polarizate invers. În acest fel, condensatorul C2 încarcă condensatorul C3 până la aceeași tensiune ca el însuși, care este 2 Vpeak.
Acum, condensatorul C1 și C3 sunt în serie, iar tensiunea pe C1 este Vpeak și tensiunea pe C3 este 2 Vpeak, deci tensiunea pe conexiunea în serie a C1 și C3 este Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, așa cum obținem tensiunea triplă a valoarea de vârf a AC. Deși tensiunea nu este exact de trei ori față de tensiunea de vârf, deoarece unele tensiuni scad peste diode, deci tensiunea rezultată ar fi:
Vout = 3 * Vpeak - tensiunile scad peste diode
În cazul nostru am folosit 9v ca tensiune de intrare și am obținut aprox. Tensiune de ieșire 37,1v. 9v este valoarea RMS, deci valoarea Vpeak este 9 * rădăcină 2 = 9 * 1.414 = 12.7 v.
Deci, tensiunea noastră de ieșire ar trebui să fie: 12,7 * 3 = 38,1v
Dar avem aprox. 37,1v, deci aprox. 38,1 - 37,1 = 1v a fost scăpat pe diode.
Dezavantajul acestui circuit tripler de tensiune este că frecvența Ripple este foarte mare și este foarte dificil să neteziți ieșirea, folosind valoarea mare a condensatorilor poate ajuta la reducerea ondulației. Și avantajul este că putem genera o tensiune foarte mare dintr-o sursă de energie de joasă tensiune.
Note:
- Tensiunea nu se va tripla instantaneu, dar va crește încet și, după un timp, se va seta de trei ori la tensiunea de intrare.
- Tensiunea nominală a condensatorului C2 și C3 ar trebui să fie de cel puțin dublu față de tensiunea de intrare.
- Tensiunea de ieșire nu este exact de trei ori mai mare decât cea de intrare, va fi mai mică decât tensiunea de intrare. Ca și cum am obține 37,1v pentru 12,7 V valoarea maximă a alimentării de curent alternativ (9v este valoarea RMS, înseamnă că Vpeak este 9 * 1,414 = 12,7v) sursă de intrare.
De asemenea, putem genera tensiune mult mai mare și putem obține cvadruplu, de 5 ori, de 6 ori, de 7 ori și mai mult, tensiunea tensiunii de vârf AC, adăugând mai multe diode și condensatori.