Il triplicatore di tensione è il circuito in cui otteniamo il triplo della tensione di ingresso di picco, ad esempio se la tensione di picco della tensione CA è 5 volt, otterremo 15 volt CC in uscita. Generalmente i trasformatori sono lì per aumentare o diminuire la tensione, ma a volte i trasformatori non sono fattibili a causa delle loro dimensioni e del loro costo. Questo tipo di triplicatore di tensione (moltiplicatore di tensione) può essere costruito utilizzando pochi diodi e condensatori. Questi circuiti sono molto utili laddove è necessario generare alta tensione CC con bassa tensione CA e bassa corrente, come nei monitor CRT (tubi a raggi catodici) in TV e computer. Il monitor CRT richiede alta tensione CC con bassa corrente.
Componenti
- Diodi -3 (1N4007)
- Capaciotors- 22uf (3)
- Trasformatore (9-0-9)
Schema e spiegazione del circuito triplicatore di tensione
Possiamo estendere il circuito duplicatore di tensione precedente, per creare il circuito triplicatore di tensione. Nel circuito precedente abbiamo usato il timer 555 per generare l'onda quadra attraverso la CC, ma in questo circuito abbiamo usato AC (corrente alternata) e abbiamo appena aggiunto un altro diodo e un condensatore per triplicare la tensione.
Abbiamo utilizzato trasformatori 9-0-9 per abbassare la tensione di rete CA (220 V), in modo da poterlo dimostrare sulla breadboard.
Durante il primo semiciclo positivo di CA, il diodo D1 viene polarizzato in avanti e il condensatore C1 viene caricato attraverso D1. Il condensatore C1 viene caricato fino alla tensione di picco di AC, cioè Vpicco.
Durante il semiciclo negativo dell'AC, il diodo D2 conduce e D1 è polarizzato inversamente. D1 blocca la scarica del condensatore C1. Ora il condensatore C2 si carica con la tensione combinata del condensatore C1 (Vpeak) e il picco negativo della tensione AC che è anche Vpicco. Quindi il condensatore C2 si carica fino a 2V di picco volt.
Durante il secondo semiciclo positivo, i diodi D1 e D3 conducono e D2 viene polarizzato inversamente. In questo modo il condensatore C2 carica il condensatore C3 fino alla sua stessa tensione, che è di 2 V di picco.
Ora i condensatori C1 e C3 sono in serie e la tensione su C1 è Vpeak e la tensione su C3 è 2 Vpicco, quindi la tensione attraverso la connessione in serie di C1 e C3 è Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpicco, ecco come otteniamo la Tripla tensione di il valore di picco di AC. Sebbene la tensione non sia esattamente tre volte la tensione di picco, poiché una parte della tensione cade attraverso i diodi, quindi la tensione risultante sarebbe:
Vout = 3 * Vpicco - le tensioni cadono tra i diodi
Nel nostro caso abbiamo usato 9v come tensione di ingresso e abbiamo ottenuto ca. 37.1 v tensione di uscita. 9v è il valore RMS, quindi il valore Vpeak è 9 * root 2 = 9 * 1,414 = 12,7 v.
Quindi la nostra tensione di uscita dovrebbe essere: 12,7 * 3 = 38,1 V.
Ma abbiamo circa. 37,1 V, quindi ca. 38,1 - 37,1 = 1v è stato eliminato attraverso i diodi.
Lo svantaggio di questo circuito triplicatore di tensione è che la frequenza di ondulazione è molto alta ed è molto difficile smussare l'uscita, l'uso dell'elevato valore dei condensatori può aiutare a ridurre il rippling. E il vantaggio è che possiamo generare una tensione molto alta da una fonte di alimentazione a bassa tensione.
Appunti:
- La tensione non triplicherà istantaneamente ma aumenterà lentamente e dopo un po 'di tempo verrà impostata su Tre volte della tensione di ingresso.
- La tensione nominale dei condensatori C2 e C3 dovrebbe essere almeno il doppio della tensione di ingresso.
- La tensione di uscita non è esattamente il tre volte della tensione di ingresso, sarà inferiore alla tensione di ingresso. Come abbiamo ottenuto 37,1 V per 12,7 Vpeak di alimentazione CA (9v è il valore rms, significa che Vpeak è 9 * 1,414 = 12,7v)
Possiamo anche generare una tensione molto più alta e possiamo quadruplicare, 5 volte, 6 volte, 7 volte e più, la tensione della tensione CA di picco, aggiungendo più diodi e condensatori.