Voltage Tripler 는 피크 입력 전압의 세 배를 얻는 회로입니다. AC 전압의 피크 전압이 5V이면 출력에서 15V DC를 얻습니다. 일반적으로 변압기는 전압을 높이거나 낮추기 위해 존재하지만 때로는 크기와 비용으로 인해 변압기를 사용할 수 없습니다. 이런 종류의 전압 삼중 기 (전압 배율기)는 몇 개의 다이오드와 커패시터를 사용하여 구축 할 수 있습니다. 이러한 회로는 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.
구성품
- 다이오드 -3 (1N4007)
- 커패시터-22uf (3)
- 변압기 (9-0-9)
전압 삼중 회로 다이어그램 및 설명
우리는 생성, 이전 배 전압 회로를 확장 할 수 있습니다 전압 체배기 회로를. 이전 회로에서는 555 타이머를 사용하여 DC를 통해 구형파를 생성했지만이 회로에서는 AC (교류)를 사용 하고 전압 을 3 배로 늘리기 위해 다이오드와 커패시터를 하나 더 추가했습니다.
9-0-9 변압기를 사용하여 AC 주전원 전압 (220v)을 낮추어 브레드 보드에서 시연 할 수 있습니다.
AC의 첫 번째 양의 반주기 동안 다이오드 D1은 순방향 바이어스되고 커패시터 C1은 D1을 통해 충전됩니다. 커패시터 C1은 AC의 피크 전압, 즉 Vpeak까지 충전됩니다.
AC의 음의 반주기 동안 다이오드 D2는 전도되고 D1은 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.
두 번째 양의 반주기 동안 다이오드 D1과 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 = 3Vpeak입니다. AC의 피크 값. 전압이 피크 전압의 정확히 세 배는 아니지만 일부 전압이 다이오드에서 떨어지기 때문에 결과 전압은 다음과 같습니다.
Vout = 3 * Vpeak – 다이오드에서 전압 강하
우리의 경우 입력 전압으로 9v를 사용했으며 약. 37.1v 출력 전압. 9v는 RMS 값이므로 Vpeak 값은 9 * root 2 = 9 * 1.414 = 12.7 v입니다.
따라서 출력 전압은 다음과 같아야합니다. 12.7 * 3 = 38.1v
그러나 우리는 약을 얻었습니다. 37.1v이므로 약. 38.1 – 37.1 = 다이오드에서 1v가 떨어졌습니다.
이 전압 삼중 회로의 단점은 리플 주파수가 매우 높고 출력을 평활화하기가 매우 어렵 기 때문에 큰 값의 커패시터를 사용하면 리플을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 장점은 저전압 전원에서 매우 높은 전압을 생성 할 수 있다는 것입니다.
메모:
- 전압은 순간적으로 3 배가되지 않지만 천천히 증가하고 얼마 후 입력 전압의 3 배로 설정됩니다.
- 커패시터 C2 및 C3의 정격 전압은 입력 전압의 2 배 이상이어야합니다.
- 출력 전압은 정확히 입력 전압의 세 배가 아니며 입력 전압보다 낮습니다. AC 전원의 12.7Vpeak 값에 대해 37.1v를 얻은 것처럼 (9v는 rms 값, Vpeak는 9 * 1.414 = 12.7v) 입력 전원입니다.
또한 훨씬 더 높은 전압을 생성 할 수 있으며 더 많은 다이오드와 커패시터를 추가하여 피크 AC 전압의 4 배, 5 배, 6 배, 7 배 이상의 전압을 얻을 수 있습니다.