المحول الذي يحول جهد التيار المتردد إلى جهد تيار مستمر أعلى

إذا كنت بحاجة إلى جهد عالي، فإن مضاعف الجهد هو أحد أسهل الطرق للحصول على جهد عالي.مضاعف الجهد هو نوع خاص من دوائر المقوم التي يمكنها تحويل جهد التيار المتردد إلى جهد تيار مستمر أعلى.لقد اخترعها هاينريش غريناخر عام 1919، واستخدمت في تصميم معجلات الجسيمات التي قامت بأول تحلل نووي اصطناعي، لذا فأنت تعلم أهميتها.
من الناحية النظرية، فإن خرج المضاعف هو عدد صحيح مضاعف لجهد دخل الذروة للتيار المتردد.على الرغم من أنها يمكن أن تعمل عند أي جهد دخل، إلا أن الغرض الرئيسي من مضاعف الجهد هو عند الفولتية العالية جدًا، التي تصل إلى عشرات الآلاف أو حتى ملايين الفولتات.ترتيب الحجم والحاجة.وتتمثل ميزتها في أنها سهلة الإنشاء نسبيًا وأرخص من محولات الجهد العالي المكافئة التي لها نفس تصنيف الإخراج.إذا كان علمك المجنون يحتاج إلى شرارة، فربما يمكن لمضاعف الجهد أن يوفر لك ذلك.
تتطلب الدائرة المضاعفة طاقة التيار المتردد للعمل.من أجل التبسيط، افترض أن أحد جانبي مصدر الطاقة مؤرض ويتم الحفاظ عليه عند مستوى الصفر، ويتغير الجانب الآخر بين U الموجب والسالب (100 فولت في المثال).هذا ما حدث:
كما رأينا، سينتهي بنا الأمر إلى وجود 400 فولت بين الأرض والخرج (النقطتان a وb في الشكل الأخير)، مما يؤدي إلى مضاعفة جهد الإمداد أربع مرات بشكل فعال.
وهذا تفسير مثالي.كما قد تتخيل، فإن الواقع دائمًا أكثر تعقيدًا.على سبيل المثال، لا يتم شحن المكثفات على الفور، لذلك لن تصل إلى الجهد الكامل إلا بعد مرور عدة دورات، اعتمادًا على تيار الشحن الذي يمكن أن يوفره مصدر الطاقة.
المضاعف الذي ناقشناه للتو له مرحلتين.تتكون كل مرحلة من مكثفين وثنائيين، كل منهما يزيد ضعف جهد مصدر الطاقة، على سبيل المثال، سيكون خرج المضاعف المكون من خمس مراحل عشرة أضعاف جهد الدخل.لاحظ أن كل مكون في الدائرة يمكنه فقط رؤية ضعف جهد الدخل الأقصى الذي يوفره مصدر الطاقة، لذلك يمكنك استخدام مكونات ذات جهد منخفض ومراحل متعددة للحصول على جهد خرج مرتفع جدًا.
ومع ذلك، وفقا لهذه الصيغة، طالما أن الحمل متصل بالدائرة، فإن جهد الخرج سينخفض.وهنا نرى أننا نحتاج إلى تردد عالي وسعة عالية لتقليل هبوط الجهد، وهذا الانخفاض يزداد مع زيادة التيار، وأيضاً سريع جداً مع زيادة عدد المراحل.في الواقع، بما أن الأمر يعتمد على مكعب عدد المراحل، فإن انخفاض الجهد يبلغ 10 مراحل

المضاعف هو 1000 مرة مضاعف المرحلة الواحدة.

هناك موقف آخر يحدث عند وجود جهد عالي جدًا وهو تفريغ الإكليل، وهو تفريغ يحدث عندما تكون شدة المجال الكهربائي حول الموصل عالية بما فيه الكفاية.تعمل الهالة بمثابة حمل غير مرغوب فيه على المضاعف، مما يقلل من طاقة الخرج.إحدى طرق تقليل الهالة هي تقليل انحناء الموصل، وتجنب الزوايا الحادة، والنقاط البارزة، والأسلاك ذات القطر الصغير.لهذا، يتم استخدام المحطات والموصلات ذات القطر الكبير.وهذا بالطبع يزيد من تعقيد تصميم مضاعفات الجهد العالي جدًا، ولكنه يوضح أيضًا مظهرها المثير للإعجاب، كما هو موضح في الصور المميزة.

يعد مضاعف الجهد الذاتي، الذي صنعته [rmcybernetics] للحصول على جهد عالي، مشروعًا شائعًا، طالما أن الجهد ليس مرتفعًا لدرجة أن الهالة تبدأ في التسبب في مشاكل بسهولة.بالإضافة إلى مصدر طاقة التيار المتردد (مثل محول النيون)، فإنك تحتاج فقط إلى بعض الثنائيات والمكثفات ذات الجهد العالي.وتشمل الاستخدامات العملية أجهزة الأشعة السينية وآلات النسخ ومؤينات الهواء وأفران الميكروويف.الحد الأعلى من الطيف هو المضاعف المستخدم في أبحاث مسرعات الجسيمات، والذي يمكن أن يصل ارتفاعه إلى عدة أمتار ويصل إلى ملايين الفولتات.
لمضاعف الضغط العالي تاريخ طويل في معجلات الجسيمات، وقد تم منح جائزة نوبل في الفيزياء لأبحاثه.ومع ذلك، مع ظهور التقنيات الجديدة، وخاصة أنظمة الترددات اللاسلكية الرباعية، تم إيقاف تلك المضاعفات الرائعة.سنفتقدهم بالتأكيد، وبالطبع هذا لن يمنعك من بناء بنفسك.
يمكن أن يكون مضاعف الجهد في الوقت الميت عملاً فنيًا جميلاً جدًا!يتم أحيانًا استخدام مصباح CFL المحترق كمصدر للطاقة.لا تنس سلك السيليكون والزيوت المعدنية.
هذه مناسبة للجهد العالي جدًا.تحتوي معظم الثنائيات (من صندوق الأجزاء) على جهد انهيار يبلغ 1 كيلو فولت أو أقل.لذلك، قاموا بتوصيل بعضها على التوالي لجهود أعلى.
أو يمكنك إزالة الثنائيات من الميكروويف القديم، ولكن سيتعين عليك شراء 11 جهاز ميكروويف أو أكثر.
إذا قمت بتوصيل الثنائيات على التوالي، مثل 1N4001، للجهد العالي، فلا بد لي من توصيل مقاومة 1M على التوازي مع كل صمام ثنائي حتى لا 'يهرب' أحدهما ويستهلك معظم الجهد والجهد الذاتي. تدمير.
فقط عندما يكون تردد الإدخال 60 دورة أو أقل.بالنسبة للترددات الأعلى (والقوى الأعلى)، يلزم وجود صمام ثنائي سريع آخر عالي الجهد.
ليست هناك حاجة حقا.لن يتم فصل الثنائيات عن الجهد الزائد على الفور، وسوف تبدأ في تسرب بعض التيار أولاً، وإذا استمر الجهد في الزيادة، فسوف تدخل في انهيار جليدي.إذا سمح لتيار كبير بالتدفق (مقاومة المصدر المنخفضة)، فإن التبديد (الجهد العالي * التيار الكبير) سيؤدي إلى إتلاف الصمام الثنائي.
ومع ذلك، إذا لم يتم تقسيم الجهد الإجمالي بالتساوي على عدة صمامات ثنائية متصلة على التوالي، فإن الصمام الثنائي ذو الجهد الأعلى عبره سيبدأ في تسريب تيار أكثر من الثنائيات الأخرى، وبالتالي استعادة توازن الجهد، لأن تيار التسرب سوف يسبب الجهد عبر هذا الصمام الثنائي المحدد، ينخفض ​​​​الصمام الثنائي، بينما يزداد الجهد عبر الثنائيات الأخرى.
بالطبع، أنت بحاجة إلى تضمين بعض هامش الأمان؛سيكون من السيئ استخدام 10 صمامات ثنائية مصنفة عند 1 كيلو فولت لمصدر طاقة 10 كيلو فولت؛بمجرد أن يتعرض أحد الثنائيات لانهيار جليدي، سينخفض ​​الجهد عبره بسرعة، مما يؤدي إلى ارتفاع جهد الثنائيات الأخرى حتى الانهيار الجليدي لصمام ثنائي آخر، وسرعان ما يشتعل كل شيء.بالنسبة لمصدر طاقة 10 كيلو فولت، سأستخدم 14-16 صمامًا ثنائيًا على التوالي، كل منها بجهد مقدر يبلغ 1 كيلو فولت.
بالطبع، هامش الأمان جيد أيضًا، سأختار >=20%، وبالطبع 50% جيد أيضًا.لكن 'الانهيار الجليدي' لا يعني أنه يتصرف مثل فجوة الشرارة أو DIAC.يتصرف مثل الصمام الثنائي Z، لقط الجهد.
لن يدمر الدايود نفسه ذاتيًا، بل سيبدأ في العمل مثل صمام ثنائي زينر ويحد من جهده، وبالتالي يتولى الدايود الآخر في السلسلة المهمة
لا يتطلب صمام ثنائي زينر بقوة 1000 فولت تيارًا كبيرًا حتى يتم تدميره ذاتيًا!القيمة المقدرة للصمام الثنائي هي الحرارة الناتجة عن التيار الأمامي وانخفاض الجهد الأمامي.يستهلك الصمام الثنائي 1A 0.7 واط من الحرارة عند التحميل الكامل.عند أداء زينر عند 1000 فولت، يتم الحصول على 0.7 واط بـ 0.0007 أمبير.إذا كان الصمام الثنائي يحدد الزينر مع مكثف كبير جيد بالتوازي، فيمكنك تخمين ما سيحدث بعد ذلك.تحصل على الألعاب النارية.
جيرمين، تيار التسرب للصمام الثنائي عادة ما يكون في حدود 10^-15 أمبير. وطالما أن تيار التسرب النهائي أقل من 10^-14 أمبير، فسيكون كل شيء على ما يرام.
جيرمين، ليس هناك فجوة شرارة مثل العطل.سيحد الحد الأعلى من معدل ارتفاع الجهد، وسيبدأ الصمام الثنائي تدريجيًا في إجراء بعض التيار.عندما يصبح الجو حارًا، فإنه يزيد من جهد الانهيار.لذلك، لا يمكن للمكثف تفريغ شحنته فجأة في الصمام الثنائي.
من السهل جدًا فهم طريقة شرح هذه الدائرة من خلال مقطع فيديو صغير للدرج/السلم المتحرك/المصعد الصحيح.لسوء الحظ، لا أستطيع العثور على الفيديو الخاص بك على اليوتيوب.
تم استخدام البديل في ذهني منذ وقت طويل.أنا مكون من سلمين متجاورين، وجميعهم يتحركون لأعلى ولأسفل بمقدار 20 سم إلى 1/2 متر.وعندما يرتفع أحدهما، ينخفض ​​الآخر، والعكس صحيح.يمكنك التحرك لأعلى (أو لأسفل) عن طريق المشي من سلم إلى آخر عندما يكون ذلك مناسبًا.هل يعرف أحد كيف يسمى هذا؟رابط يوكو؟
تم بناء بعض المضاعفات كبيرة الحجم، بدءًا من حوالي 30 كيلو فولت، وقادرة على إطلاق شرارة جيدة في حدود 200 ملم.لقد وجدت أن الخيار الأفضل هو وضع المضاعف في زيت المحولات.منذ سنوات عديدة، قمت بصناعة مسدس أيوني بهذه الطريقة باستخدام مبيت ضوء السيارة القديم.الجانب السلبي هو أن القاذفة ليست بعيدة للأمام وأن المشغل يبعد أقل من 200 ملم عن القاذفة.الطلقات الأولى والأخيرة باستخدام الزناد كانت صادمة بعض الشيء.
ومع ذلك، أحد أروع الاستخدامات هو وضع دوار صغير على شكل حرف Z على الدبوس في النهاية، وجعل الجهاز في وضع مستقيم، وتشغيله ومشاهدة الدوار وهو يدور بسرعة عند النقطة التي يتم فيها التخلص من الأيونات السالبة.ثم شاهدت الغبار الموجود في الغرفة وهو يمتص نحو القذيفة.
عندما كنت من هواة الراديو في سنواتي الأولى، كانت دوائر مثل هذه تسمى مقومات الجسر.لقد سمحوا لي بالحصول على جهد يصل إلى 900 إلى 1200 فولت من محول تلفزيون مخصص لتوليد 450-600 فولت.
هذا في الواقع أقرب إلى جسر نصف الموجة من أي شيء آخر.إذا نظرت إلى مقالة ويكيبيديا عن Cockroft-Walton Generator، ستجد أنك تشاهد بالفعل نصف المضاعف الكامل.في حالة استخدام محرك تيار متردد جيبي حقيقي (بدون تقاطع صفر)، فمن الأفضل استخدام متغير الموجة الكاملة.(https://en.wikipedia.org/wiki/File:Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier.png)
لا يجب أن تكون هذه الموجات في الواقع مدفوعة بموجات جيبية؛المربعات ذات التمريرات المنخفضة لها نفس القدر من الفعالية (على الرغم من أنها أقل كفاءة في بعض الحالات)
تم استخدام مضاعفات الجهد في أجهزة التلفزيون.يمكن للمضاعف الحصول على ما يقرب من ضعف جهد خط الذروة للخرج الأفقي.في بعض الأحيان يتم إضافة جهد آخر إلى خرج flyback لزيادة جهد الأنود الثاني لـ CRT.أعتقد أن هذا يهدف إلى تقليل تكلفة flyback محول.
ومن المثير للاهتمام أنني أسميهم دائمًا مضاعفات كوكروفت-والتون.عند البحث عن كاشف للإشعاع الكوني يعتمد على أنبوب مضاعف ضوئي لاستخدامه في الفضاء، واجهنا مشكلة الضوضاء الناجمة عن تفريغ 1000 فولت + هالة في الفراغ.الحل هو مضاعف CW ذو 10 مراحل، كل مرحلة توفر دينود 100 فولت إلى انخفاض الجهد الديناميكي المضاعف الضوئي ذو 10 مراحل.تتم إزالة مقبس PM، ويتم تصنيع CW مباشرة على سلك PM، ومن ثم يتم طلاء الشيبانج بالكامل بمادة أولية، ويتم وضع مطاط السيليكون في وعاء على الأنبوب.توفر جميع أنابيب PM جهدًا يبلغ حوالي 100 فولت تيار متردد و100 كيلو هرتز، لذلك يلزم وجود مكثفات CW صغيرة جدًا.مصدر الطاقة ذو الموجة الجيبية 100VAC لم يجلب لنا مشاكل ضجيج الهالة!أخذنا الدفعة الأولى من الأقمار الصناعية لمغادرة مدار الأرض.وبعد حوالي 12 عامًا، مرت تلك الدوامة نحو الشمس بالأرض، مما أعطانا 100 مليون ميل أخرى من البيانات!جميع الأسلحة الكيميائية الثلاثة لا تزال تتحرك للأمام.هزاع!هزاع!لا يزال مضاعف الأسلحة الكيميائية موجودًا في الفضاء الخارجي!
حاول شرح الظروف العامة مثل مقاومة السطح، والإكليل، والجهد العالي لمصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحاليين... نعم، إنهم لا يفهمون ذلك.
لذا، كلما زاد تردد طاقة إدخال التيار المتردد، كلما كان ذلك أفضل؟أريد أن أعرف أنه نظرًا لأن رقائق مضخم الطاقة ذات الحالة الصلبة يمكنها التعامل مع الأحمال العالية جدًا والترددات العالية، فقد لا يكون من الصعب على أصحاب الأعمال اليدوية تخصيص مصادر طاقة التيار المتردد عالية التردد.
سيعمل مضخم الطاقة الاستيريو للسيارة بشكل جيد جدًا.ابحث عن مصدر طاقة مناسب لتشغيله، وقم بتوصيل مولد الإشارة بالإدخال، ومن ثم يكون لديك مخرج مكبر الصوت.قم بتوصيل محول عادي كمعزز وأضف المضاعف الخاص بك.يمكن للمحولات العادية التعامل مع الصوت، لكن لا تكن جشعًا عند زيادة التردد.سوف تحصل على تسخين التيار الدوامي وطاقة النفايات.
لقد استخدمت دائمًا جهاز كمبيوتر محمول + استريو قديمًا كمولد إشارة عالي الطاقة.تحتوي على حمل زائد مدمج، مما يسهل التحكم في الإخراج، إذا قمت بتفجير قناة، فهناك 1 - 3 قطع غيار، اعتمادًا على الطراز.لقد قمت بسعادة بقيادة كل شيء بدءًا من مصابيح LED وحتى مكبرات الصوت المصنوعة من الرقائق المعدنية/الشريطية.
مضاعف الجهد الروسي 5 ملايين فولت - أحب أن أراه بنفسي.http://www.dailytech.com/Pictured+Drone+Survives+Flyover+of+russias+Largest+Artificial+Lightning+Generator/article37172.htm
استخدم ليزر HeNe الأول (في الستينيات) مضاعفًا للجهد في مصدر الطاقة الخاص به.من الصعب بدء تشغيل الليزر لأن مصدر الطاقة لا يوفر تيارًا كافيًا.
إنه يذكرني بمحطة جسر Real Genius الفرعية و'تحقق دائمًا من بصرياتك'.سعيد أنه يمكنك فعل الأشياء بما لديك بدلا من تحويلنا إلى الفشار.
يا لطيف، هذا يذكرني بأيام عملي في ABB HVC.عندما رأيت معمل الاختبار الخاص بهم للمرة الأولى، كان رد فعلي الأول هو 'يا إلهي، لديهم ملفات تسلا!'.من 'المثير للاهتمام' إجراء اختبارات البرق/التدمير على الكابلات ذات الجهد العالي (مثل الكابلات التي تستورد/تصدر الكهرباء بين البلدان).
لقد رأيت صورًا لأماكن مثل هذه وفكرت 'كم هو رائع العمل هناك'.فهل هو أو شيء آخر يضر بقاتل الحشرات العملاق؟
رائع جدًا، خاصة عند التحرك حول أسطوانة الكابل الصغيرة (~25 طنًا) يدويًا.وبالإضافة إلى ذلك، قطع الكابلات مثيرة للاهتمام بعض الشيء.
(لا أستطيع استخدام صوري الخاصة بسبب اتفاقية السرية، لذلك لدي أشياء محدودة متاحة للعامة) 4%20% 20300 نقطة في البوصة .jpg
الشيء البرتقالي في الخلفية هو 'الطبل الفخاري' http://www07.abb.com/images/librariesprovider51/jobba-hos-oss/examensarbete_1183x35089f536e3c1f463c09537ff0000433538.jpg?sfvrsn=
'طبل كبير' http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/943ab3f8e3fbab3bc1257c7c00484f5f/$file/Dudgeon+cables.jpg
منشور رائع، جزء واحد آمله هو المقارنة مع مضخة الشحن DC-DC.إنه مشابه جدًا، لكنك لا تحتاج إلى ساعة مزودة بمدخل تيار متردد!أعلم، أعلم أن ويكيبيديا قد وضعت المخططات جنبًا إلى جنب.
أعتقد أن هذا قد يكون مفيدًا لدوائر مولدات الدراجات.عادة، يكون للمولد الخاص بك جهد مقدر يبلغ 6VAC، ولكن اعتمادًا على السرعة، يمكنك الحصول على 5-7V.يمكنك بسهولة تصحيح وتغذية المنظم الخطي، ولكن سيتم استخدام الكفاءة المنخفضة في هذا التطبيق كمقاومة للمولد، مما يعني في النهاية أنك تخطو بقوة أكبر بنفس السرعة!لذا فإن الكفاءة مفيدة جدًا هنا.لذلك، تريد استخدام محول DC-DC، ولكن إذا حاولت إخراج جهد 5 فولت، فسيكون انخفاض جهد مفتاح التنحي منخفضًا جدًا.من أجل الحصول على أداء جيد، فإنك تحتاج في النهاية إلى الدعم والمال أو أشياء أخرى، وهي أكثر تعقيدًا وأقل كفاءة من المال المباشر.
مضاعف الجهد الموضح هنا هو أيضًا مقوم، لذلك قد يكون من المعقول استخدامه لمضاعفة الجهد، لذلك لا يلزم سوى مفتاح تنحي بسيط للحصول على جهد التسرب المنخفض.لقد علمت للتو على ويكيبيديا أن المفتاح '120-240' الموجود على مصدر الطاقة يفعل ذلك تمامًا؛ فهو يحول المقوم إلى مضاعف الجهد!
هذا هو أكثر استخداما ل الفولتية العالية,

ولكن هذه الدائرة مفيدة أيضًا لمحبي الأعمال اليدوية عند التعامل مع طاقة التيار المتردد ذات الجهد المنخفض!
تؤدي مضاعفات الجهد أيضًا إلى بعض أوجه القصور: أولاً، سينخفض ​​كل صمام ثنائي بمقدار 0.2 فولت على الأقل (إذا كنت تستخدم ثنائيات شوتكي).بالإضافة إلى ذلك، عند تردد التيار المتردد المنخفض لمولد دراجة نموذجي، ستحتاج إلى مكثف كبير السعة لتشغيل أي جهاز أكثر تطلبًا من كمبيوتر الدراجة.