Хэлхээний асуудлыг шийдэхдээ гаралтын хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд трансформаторын хэрэглээнээс холдох шаардлагатай үе байдаг. Үүний шалтгаан нь жин, хэмжээ зэргээс шалтгаалан төхөөрөмжид шаталсан хувиргагчийг оруулах боломжгүй байдаг. Ийм нөхцөлд үржүүлэгчийн хэлхээг ашиглах нь шийдэл юм.
Хүчдэл үржүүлэгчийн тодорхойлолт
Цахилгаан үржүүлэгч гэсэн утгатай төхөөрөмж нь хувьсах гүйдлийн буюу импульсийн хүчдэлийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргах боломжийг олгодог, гэхдээ илүү өндөр утгатай хэлхээ юм. Төхөөрөмжийн гаралтын үед параметрийн утгын өсөлт нь хэлхээний үе шатуудын тоотой шууд пропорциональ байна. Хамгийн энгийн хүчдэлийн үржүүлэгчийг эрдэмтэд Коккрофт, Уолтон нар зохион бүтээжээ.
Цахилгааны салбарын бүтээсэн орчин үеийн конденсаторууд нь жижиг хэмжээтэй, харьцангуй том багтаамжтайгаараа онцлог юм. Энэ нь олон хэлхээг сэргээж, бүтээгдэхүүнийг өөр өөр төхөөрөмжид нэвтрүүлэх боломжтой болсон. Хүчдэл үржүүлэгчийг өөрийн дарааллаар холбосон диод болон конденсатор дээр угсарсан.
Цахилгааныг нэмэгдүүлэх функцээс гадна үржүүлэгч нь хувьсах гүйдлээс тогтмол гүйдэл рүү нэгэн зэрэг хөрвүүлдэг. Энэ нь төхөөрөмжийн ерөнхий хэлхээг хялбарчилж, илүү найдвартай, авсаархан болж байгаагаараа тохиромжтой. Төхөөрөмжийн тусламжтайгаар хэдэн мянган вольт хүртэл өсгөх боломжтой.
Төхөөрөмжийг хаана ашигладаг
Үржүүлэгч нь янз бүрийн төрлийн төхөөрөмжид хэрэглээгээ олсон бөгөөд үүнд: лазер шахах систем, өндөр хүчдэлийн нэгжийн рентген долгионы цацрагийн төхөөрөмж, шингэн болор дэлгэцийн арын гэрэлтүүлэг, ион төрлийн насос, хөдөлгөөнт долгионы чийдэн, агаарын ионжуулагч, цахилгаан статик систем, тоосонцор хурдасгуур, хувилах машин, телевизор, кинескоп бүхий осциллограф, түүнчлэн өндөр, бага гүйдлийн тогтмол гүйдлийн цахилгаан шаардлагатай газруудад.
Хүчдэл үржүүлэгчийн зарчим
Хэлхээ хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд бүх нийтийн төхөөрөмж гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийн ажиллагааг харах нь дээр. Энд үе шатуудын тоог яг тодорхой заагаагүй бөгөөд гаралтын цахилгааныг дараах томъёогоор тодорхойлно: nUin=Uout, энд:
- n нь одоо байгаа хэлхээний үе шатуудын тоо;
- Uin нь төхөөрөмжийн оролтод өгсөн хүчдэл юм.
Эхний үед эерэг хагас долгион хэлхээнд ирэх үед оролтын шатны диод үүнийг конденсатор руу дамжуулдаг. Сүүлийнх нь ирж буй цахилгааны далайцаар цэнэглэгддэг. Хоёр дахь сөрөг талтайхагас долгион, эхний диод хаалттай, хоёр дахь шатны хагас дамжуулагч нь конденсатор руу шилжих боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь мөн цэнэглэгддэг. Дээрээс нь хоёр дахь конденсатортой цуваа холбогдсон эхний конденсаторын хүчдэл сүүлийнх дээр нэмэгдэх ба каскадын гаралт аль хэдийн хоёр дахин их цахилгаан болж байна.
Дараагийн үе шат бүрт ижил зүйл тохиолддог - энэ нь хүчдэлийн үржүүлэгчийн зарчим юм. Хэрэв та эцсээ хүртэл ахиц дэвшлийг харвал гаралтын цахилгаан нь оролтоос тодорхой тооны дахин давж гардаг. Гэхдээ трансформаторын нэгэн адил энд байгаа гүйдлийн хүч боломжит зөрүү нэмэгдэх тусам буурах болно - энерги хадгалагдах хууль бас ажилладаг.
Үржүүлэгчийг бүтээх схем
Хэлхээний бүх гинжийг хэд хэдэн холбоосоос угсардаг. Конденсатор дээрх хүчдэлийн үржүүлэгчийн нэг холбоос нь хагас долгионы төрлийн Шулуутгагч юм. Төхөөрөмжийг авахын тулд хоёр цуврал холболттой байх шаардлагатай бөгөөд тус бүр нь диод ба конденсатортай байдаг. Ийм хэлхээ нь цахилгааныг хоёр дахин нэмэгдүүлнэ.
Сонгодог хувилбар дахь хүчдэлийн үржүүлэгч төхөөрөмжийн график дүрслэл нь диодуудын диагональ байрлалтай харагдана. Хагас дамжуулагчийг асаах чиглэл нь үржүүлэгчийн гаралтын нийтлэг цэгтэй харьцуулахад сөрөг эсвэл эерэг аль потенциал байгааг тодорхойлдог.
Сөрөг ба эерэг потенциалтай хэлхээг нэгтгэснээр төхөөрөмжийн гаралт дээр хоёр туйлт хүчдэлийн хоёрдогч хэлхээ гарна. Энэ барилгын онцлог нь хэрэв та түвшинг хэмжих юм болтуйл ба нийтлэг цэгийн хоорондох цахилгаан ба энэ нь оролтын хүчдэлээс 4 дахин их байвал туйлуудын хоорондох далайц 8 дахин нэмэгдэнэ.
Үржүүлэгчийн нийтлэг цэг (нийтлэг утсанд холбогдсон) нь нийлүүлэлтийн эх үүсвэрийн гаралтыг бусад цуврал холбогдсон конденсаторуудтай бүлэглэсэн конденсаторын гаралттай холбосон цэг байх болно. Тэдгээрийн төгсгөлд гаралтын цахилгааныг тэгш элементүүд дээр - тэгш коэффициентээр, сондгой конденсатор дээр, сондгой коэффициентээр тус тус авдаг.
Үржүүлэгчийн конденсаторыг шахах
Өөрөөр хэлбэл тогтмол хүчдэлийн үржүүлэгчийн төхөөрөмжид зарласантай тохирох гаралтын параметрийг тохируулах тодорхой түр зуурын процесс явагддаг. Үүнийг харах хамгийн хялбар арга бол цахилгааныг хоёр дахин нэмэгдүүлэх явдал юм. Хагас дамжуулагч D1-ээр дамжуулан C1 конденсатор бүрэн утгаараа цэнэглэгдэх үед дараагийн хагас долгионд цахилгааны эх үүсвэртэй хамт хоёр дахь конденсаторыг нэгэн зэрэг цэнэглэнэ. C1 нь цэнэгээ C2 хүртэл бүрэн орхих цаг байхгүй тул гаралт нь эхэндээ давхар потенциалын зөрүүтэй байдаггүй.
Гурав дахь хагас долгионы үед эхний конденсатор дахин цэнэглэгдэж, дараа нь C2-д потенциал өгнө. Гэхдээ хоёр дахь конденсатор дээрх хүчдэл аль хэдийн эхнийхээсээ эсрэг чиглэлтэй байна. Тиймээс гаралтын конденсатор бүрэн цэнэглэгдээгүй байна. Шинэ мөчлөг бүрээр C1 элемент дээрх цахилгаан оролт руу чиглэж, C2 хүчдэл хоёр дахин нэмэгдэх болно.
Хэрхэнүржүүлэгчийг тооцоолох
Үржүүлэх төхөөрөмжийг тооцоолохдоо эхний өгөгдлөөс эхлэх шаардлагатай бөгөөд үүнд: ачаалалд шаардагдах гүйдэл (In), гаралтын хүчдэл (Uout), долгионы коэффициент (Kp). Конденсаторын элементүүдийн uF-ээр илэрхийлсэн багтаамжийн хамгийн бага утгыг дараах томъёогоор тодорхойлно: С(n)=2, 85nIn/(KpUout), энд:
- n нь оролтын цахилгааныг хэдэн удаа нэмэгдүүлэх тоо;
- In - ачаалал дотор урсах гүйдэл (мА);
- Kp – импульсийн коэффициент (%);
- Uout - төхөөрөмжийн гаралт (V) дээр хүлээн авсан хүчдэл.
Тооцооллын үр дүнд олж авсан багтаамжийг 2-3 дахин нэмэгдүүлснээр C1 хэлхээний оролт дээрх конденсаторын багтаамжийн утгыг олж авна. Элементийн энэ утга нь гаралт дээрх хүчдэлийн бүрэн утгыг нэн даруй авах боломжийг олгодог бөгөөд тодорхой тооны хугацаа өнгөрөх хүртэл хүлээх хэрэггүй. Ачааллын ажил нь цахилгаан эрчим хүчний нэрлэсэн гаралтын хурдаас хамаарахгүй тохиолдолд конденсаторын багтаамжийг тооцоолсон утгатай ижил авч болно.
Хэрэв диодын хүчдэлийн үржүүлэгчийн долгионы хүчин зүйл 0.1% -иас хэтрэхгүй бол ачаалалд хамгийн тохиромжтой. 3% хүртэл долгион байгаа нь бас сэтгэл хангалуун байна. Тооцооллын дагуу хэлхээний бүх диодыг сонгосон бөгөөд ингэснээр ачааллын утгаас хоёр дахин их гүйдлийн хүчийг тэсвэрлэх чадвартай. Төхөөрөмжийг өндөр нарийвчлалтай тооцоолох томъёо нь дараах байдалтай байна: nUin - (In(n3 + 9n2/4 + n/2)/(12 f C))=Uout, энд:
- f – төхөөрөмжийн оролтын хүчдэлийн давтамж (Гц);
- C - конденсаторын багтаамж (F).
Ашиг тус басул тал
Хүчдэл үржүүлэгчийн давуу талуудын талаар ярихад бид дараахь зүйлийг тэмдэглэж болно:
Гаралт дээр их хэмжээний цахилгаан авах чадвар - гинжин хэлхээний холбоос их байх тусам үржүүлэх хүчин зүйл их байх болно
- Загварын энгийн байдал - бүх зүйлийг стандарт холбоосууд болон найдвартай радио элементүүд дээр угсардаг бөгөөд энэ нь ховор тохиолддог.
- Жин – цахилгаан трансформатор зэрэг том элемент байхгүй нь хэлхээний хэмжээ, жинг бууруулдаг.
Үржүүлэгчийн хэлхээний хамгийн том сул тал нь ачааллыг тэжээхийн тулд түүнээс их гаралтын гүйдэл авах боломжгүй байдаг.
Дүгнэлт
Тодорхой төхөөрөмжийн хүчдэлийн үржүүлэгчийг сонгох. Тэнцвэртэй хэлхээнүүд нь тэнцвэргүйтэй харьцуулахад долгионы хувьд илүү сайн параметртэй байдаг гэдгийг мэдэх нь чухал юм. Тиймээс мэдрэмтгий төхөөрөмжүүдийн хувьд илүү тогтвортой үржүүлэгчийг ашиглах нь зүйтэй юм. Тэгш бус, хийхэд хялбар, цөөн элемент агуулсан.
