Voltage Tripler är kretsen där vi får tre gånger av toppingångsspänningen, som om växelspänningens toppspänning är 5 volt, får vi 15 volt DC vid utgången. Generellt finns transformatorer för att öka eller spänna ner spänningen, men ibland är transformatorer inte möjliga på grund av sin storlek och kostnad. Denna typ av spänningsutlösare (spänningsmultiplikator) kan byggas med några få dioder och kondensatorer. Dessa kretsar är mycket användbara där hög likspänning behöver genereras med låg växelspänning och låg ström krävs, som i CRT-skärmar (katodstrålerör) i TV och datorer. CRT-monitor kräver hög likspänning med låg ström.
Komponenter
- Dioder -3 (1N4007)
- Capaciotors- 22uf (3)
- Transformator (9-0-9)
Spänning Tripler kretsdiagram och förklaring
Vi kan förlänga den tidigare spänningsdubblerkretsen för att skapa spänningskopplingskretsen. I tidigare krets har vi använt 555 timer för att generera fyrkantvåg genom DC, men i den här kretsen har vi använt AC (alternativ ström) och precis lagt till ytterligare en diod och kondensator för att tredubbla spänningen.
Vi har använt 9-0-9 transformatorer för att trappa ner växelspänningen (220v), så att vi kan demonstrera det på brädbrädan.
Under den första positiva halvcykeln av växelström blir dioden D1 förspänd och kondensatorn C1 laddas genom D1. Kondensator C1 laddas upp till AC-spänning, dvs. Vpeak.
Under den negativa halva cykeln för växelström leder Diode D2 och D1 omvänd förspänd. D1 blockerar urladdningen av kondensatorn C1. Nu laddar kondensatorn C2 med den kombinerade spänningen för kondensatorn C1 (Vpeak) och den negativa toppen av växelspänningen som också är Vpeak. Så kondensatorn C2 laddas upp till 2Vpeak volt.
Under den andra positiva halvcykeln leder dioder D1 och D3 och D2 blir omvänd förspänd. På detta sätt laddar kondensator C2 kondensatorn C3 upp till samma spänning som sig själv, vilket är 2 Vpeak.
Nu är kondensatorn C1 och C3 i serie och spänningen över C1 är Vpeak och spänningen över C3 är 2 Vpeak, så spänningen över seriekopplingen av C1 och C3 är Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, att hur vi får trippelspänningen på toppvärdet för AC. Även om spänningen inte är exakt tre gånger högre än toppspänningen, eftersom vissa spänningar sjunker över dioderna, så skulle den resulterande spänningen vara:
Vout = 3 * Vpeak - spänningar sjunker över dioder
I vårt fall har vi använt 9v som ingångsspänning och fått ca. 37,1v utspänning. 9v är RMS-värdet så Vpeak-värdet är 9 * root 2 = 9 * 1,414 = 12,7 v.
Så vår utspänning bör vara: 12,7 * 3 = 38,1 v
Men vi fick ca. 37.1v, så ca. 38.1 - 37.1 = 1v har tappats över dioder.
Nackdelen med denna spänning tripler krets är att Ripple frekvensen är mycket hög och det är mycket svårt att jämna ut, med hjälp av det stora värdet på kondensatorer kan hjälpa till att minska krusning. Och fördelen är att vi kan generera mycket hög spänning från en lågspänningskälla.
Anmärkningar:
- Spänningen kommer inte att tredubblas omedelbart men den kommer att öka långsamt och efter en tid kommer den att ställas in på Thrice of input voltage.
- Spänningen på kondensatorn C2 och C3 bör vara minst två gånger ingångsspänningen.
- Utgångsspänningen är inte exakt tre gånger för ingångsspänningen, den kommer att vara mindre än ingångsspänningen. Som om vi fick 37,1v för 12,7 Vpeak-värde för växelströmstillförsel (9v är rms-värde, betyder Vpeak är 9 * 1,414 = 12,7v) ingångsförsörjning.
Vi kan också generera mycket högre spänning och kan bli fyrdubblade, 5 gånger, 6 gånger, 7 gånger och mer, spänningen i Peak AC-spänningen, genom att lägga till fler dioder och kondensatorer.