전압 배율기 는 낮은 AC 전압 공급 장치에서 매우 높은 DC 전압을 얻는 회로입니다. 전압 배율기 회로 는 AC 전압의 피크 전압이 5 볼트 인 경우 15와 같이 AC의 피크 입력 전압의 배수로 전압을 생성합니다. 전압 삼중 회로의 경우 출력에서 volt DC. 멀티 미터는 AC 전압의 RMS (루트 평균 전압) 값만 읽습니다. 피크 값을 얻으려면 RMS 값을 1.414 (루트 2)에 곱해야합니다.
일반적으로 변압기는 전압을 높이기 위해 존재하지만 때때로 변압기는 크기와 비용으로 인해 실현 가능하지 않습니다. 전압 증 배기 회로는 적은 수의 다이오드와 커패시터를 사용하여 구축 할 수 있으므로 트랜스포머에 비해 비용이 저렴하고 매우 효과적입니다. 전압 배율기 회로는 AC를 DC로 변환하는 데 사용되는 정류기 회로와 매우 유사하지만 전압 배율기 회로는 AC를 DC로 변환 할뿐만 아니라 매우 높은 DC 전압을 생성 할 수도 있습니다.
이러한 회로는 전자 레인지, TV 및 컴퓨터의 CRT (Cathode ray tube) 모니터와 같이 낮은 AC 전압으로 높은 DC 전압을 생성해야하고 낮은 전류가 필요한 경우 매우 유용합니다. CRT 모니터는 낮은 전류로 높은 DC 전압이 필요합니다.
전파 전압 배 가기
이름에서 알 수 있듯이이 회로를 통해 입력 전압이 두 배가됩니다. 작동은 전파 전압 두 배로 매우 간단합니다.
AC 정현파의 양의 반주기 동안 다이오드 D1은 순방향 바이어스되고 D2는 역방향 바이어스되므로 커패시터 C1은 D1을 통해 사인파의 피크 값 (Vpeak)까지 충전됩니다. 그리고 사인파의 음의 반주기 동안 D2는 순방향 바이어스되고 D1은 바이어스되므로 커패시터 C2는 D2를 통해 Vpeak까지 충전됩니다.
이제 두 커패시터 모두 Vpeak로 충전되어 부하가 연결되지 않은 상태에서 C1과 C2에 걸쳐 2Vpeak (Vpeak + Vpeak)를 얻습니다. 그것은 전파 정류기의 이름을 따서 명명되었습니다.
반파 전압 더블 러 회로
이전에는 불안정 모드의 555 타이머와 DC 소스를 사용하여 Voltage Doubler 회로도 만들었습니다. 이번에는 220v AC 및 9-0-9 변압기를 사용하여 220v AC를 강압하므로 브레드 보드 에서 전압 승수를 시연 할 수 있습니다.
정현파 (AC)의 첫 번째 양의 반주기 동안 다이오드 D1은 순방향 바이어스되고 커패시터 C1은 D1을 통해 충전됩니다. 커패시터 C1은 AC의 피크 전압, 즉 Vpeak까지 충전됩니다.
사인파의 음의 반주기 동안 다이오드 D2가 전도되고 D1이 역 바이어스됩니다. D1은 커패시터 C1의 방전을 차단합니다. 이제 커패시터 C2는 커패시터 C1 (Vpeak)의 결합 된 전압과 Vpeak 인 AC 전압의 네거티브 피크로 충전됩니다. 따라서 커패시터 C2는 최대 2Vpeak volt까지 충전됩니다. 따라서 커패시터 C2의 전압은 AC Vpeak의 두 배입니다.
다음 포지티브 사이클에서 커패시터 C2는 부하가 연결되면 부하로 방전되고 다음 사이클에서 재충전됩니다. 따라서 한 사이클에서 충전되고 다음 사이클에서 방전되는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 리플 주파수는 입력 신호 주파수, 즉 50Hz (AC Mains)와 같습니다.
전압 삼중 회로
전압 Tripler 회로를 구축하려면 아래 회로도에 따라 위의 Half wave Voltage Doubler 회로에 다이오드와 커패시터를 1 개 더 추가하면됩니다.
전압 배가 회로에서 보았 듯이, 첫 번째 양의 반주기에서 커패시터 C1은 Vpeak로 충전되고 커패시터 C2는 음의 반주기에서 2Vpeak로 충전됩니다.
이제 두 번째 양의 반주기 동안 다이오드 D1 및 D3가 전도되고 D2가 역 바이어스됩니다. 이러한 방식으로 커패시터 C2는 커패시터 C3를 자신과 동일한 전압, 즉 2Vpeak까지 충전합니다.
이제 커패시터 C1과 C3은 직렬이고 C1의 전압은 Vpeak이고 C3의 전압은 2Vpeak이므로 C1과 C3의 직렬 연결 전압은 Vpeak + 2Vpeak = 3Vpeak이고 입력 전압의 3 배가됩니다. Vpeak 볼트.
전압 4 중 회로
Half wave Voltage doubler 회로에 하나의 다이오드와 커패시터를 추가하여 전압 Tripler 회로를 구축 했으므로 다시 Voltage Tripler 회로에 다이오드와 커패시터를 하나 더 추가하면 Voltage Quadruple 회로 (입력 전압의 4 배) 를 구축 할 수 있습니다.
전압 Tripler 회로에서 커패시터 C1은 첫 번째 양의 절반주기에서 Vpeak로 충전되고 C2는 음의 절반주기에서 2Vpeak로 충전되었으며 C3도 두 번째 양의 절반주기에서 2Vpeak로 충전되었습니다.
이제 두 번째 음의 반주기 동안 다이오드 D2 및 D4가 전도되고 커패시터 C4는 2Vpeak에있는 커패시터 C3에 의해 2Vpeak로 충전됩니다. 그리고 두 커패시터가 모두 2Vpeak에 있기 때문에 커패시터 C2와 C4에서 4 배 Vpeak (4Vpeak)를 얻습니다.
에서 전압 멀티 플라이어 회로, 실질적으로 전압이 결과 전압이 될 수 있도록 전압을 발생하는 것은 덜하기 때문에 다이오드에 걸쳐 약간의 전압 강하의 배수보다 정확히 피크 전압의 배수가 아닌:
Vout = Multiplier * Vpeak – 다이오드에서 전압 강하
이러한 종류의 멀티 플라이어 회로의 단점 은 높은 리플 주파수이며 큰 값의 커패시터를 사용하면 리플 링을 줄이는 데 도움이 될 수 있지만 출력을 평활화하기가 매우 어렵습니다. 회로의 장점은 저전압 전원에서 매우 높은 전압을 생성 할 수 있다는 것입니다.
더 많은 다이오드와 커패시터를 추가하여 훨씬 더 높은 전압을 생성하고 피크 AC 전압의 5 배, 6 배, 7 배 이상의 전압을 얻을 수 있습니다. 이 회로에서 다이오드와 커패시터의 극성을 반전하여 높은 음의 전압을 생성 할 수도 있습니다. 이론적으로는 전압을 무한대로 곱할 수 있지만 실제로는 커패시터의 커패시턴스, 낮은 전류, 높은 리플 및 기타 여러 요인으로 인해 불가능합니다.
비디오:
메모:
- 전압은 순간적으로 다중화되지 않지만 천천히 증가하고 잠시 후 입력 전압의 3 배로 설정됩니다.
- 커패시터의 정격 전압은 입력 전압의 2 배 이상이어야합니다.
- 출력 전압은 정확히 입력 전압의 배수가 아니며 입력 전압보다 낮습니다.