Умножаем напряжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В радиолюбительской практике часто необходимо получить два и более напряжений для питания разных каскадов одного устройства. Простой пример тому - питание специализированных микросхем (напряжения 5...9 и 12...15 В). Для того, чтобы не "плодить" источники питания и использовать простые трансформаторы с одной вторичной обмоткой (при условии, что питаемое устройство не требует большого тока), можно пойти простым путем и получить несколько напряжений от одного источника. Такой подход позволит также сэкономить место в корпусе устройства и затраты на трансформатор, которые, как правило, пропорциональны его мощности и количеству обмоток.

Например, получить удвоенное напряжение от трансформаторного источника питания просто, если выпрямитель выполнен по однополупериодной схеме, или сетевой трансформатор имеет вторичную обмотку с отводом от середины. Такие случаи многократно описаны в литературе. А вот когда выпрямитель выполнен по мостовой схеме (что чаще всего встречается на практике), то получить удвоенное напряжение можно, применяя схему представленную на рис. 1.

Мостовой выпрямитель VD1...VD4 и сглаживающий конденсатор С1 образуют "классический" источник питания с выходным напряжением Un. Особенность схемы - дополнительный канал удвоения напряжения, собранный на элементах С2, VD5, VD6, C3.

Положительная полуволна напряжения со вторичной обмотки трансформатора Т1 через диод VD5 заряжает конденсатор С2. Во время отрицательной полуволны диод VD5 закрыт, а конденсатор С2 оказывается включенным последовательно с вторичной обмоткой Т1, и напряжения на конденсаторе и на обмотке Т1 складываются. От этого напряжения через диод VD6 заряжается конденсатор C3, так что на нем получается близкое к удвоенному напряжение.

При подключении нагрузки напряжение уменьшается (чем больше ток нагрузки, тем меньше напряжение). Ток нагрузки канала удвоения протекает через диод VD1, общий провод и конденсатор С2. В результате через диод VD1 течет суммарный ток (основного канала и дополнительного). Это надо учитывать при выборе диодов и трансформатора для будущего источника питания.

Предлагаемая схема источника с удвоением напряжения подходит как проверенный вариант для питания относительно простых устройств с небольшим током потребления (по основному каналу - до 1 А). Каналы в этой схеме зависят друг от друга, и при увеличении тока нагрузки в основном канале снижается напряжение в дополнительном даже при его минимальной нагрузке. Поэтому при больших токах лучше воспользоваться классической схемой с двумя обмотками понижающего трансформатора и отдельными выпрямителями.

Вторым вариантом повышения напряжения является использование электронных умножителей. Наглядный пример умножителя в бытовой технике - это умножитель высокого напряжения для питания кинескопа в телевизионных приемниках. По такому же принципу работают все умножители, на вход которых поступают импульсы напряжения.

Простым примером умножителя является схема, показанная на рис. 2.

На вход подаются импульсы любой формы с частотой повторения f=10...12 кГц и скважностью 0=2...3. Такие импульсы вырабатывает практически любой генератор, построенный по классической схеме на ТТЛ- или КМОП-микросхемах. Однако, учитывая низкую нагрузочную способность этих микросхем, на выходе генератора необходимо включить буферный усилитель (эмиттерный повторитель или несколько элементов микросхемы, включенных параллельно). Амплитуда входного сигнала UBX должна быть не менее 5 В. Поскольку такой умножитель заведомо рассчитан на небольшой выходной ток, диоды VD1...VD6 используются типов КД521, КД522, Д220, Д310 и аналогичные. Оксидные конденсаторы - типа К50-24 и аналогичные.

Выходной ток данного узла не превысит выходной ток генератора, поэтому такой умножитель напряжения служит для питания лишь отдельных микросхем или слаботочных каскадов устройства, требующих повышенного напряжения. Зависимость выходного напряжения (Un) от выходного тока - обратно пропорциональная (чем выше Un. тем меньше выходной ток). Максимальный выходной ток для выхода удвоения (2Un) в данной схеме составляет 40 мА при Un=6 В, для выхода 3Un при том же напряжении U„ - 48 мА, 4Un - 55 мА. Максимальный выходной ток составляет при Un=15 В для выхода 2Un - 10 мА, 3Un - 5 мА, 4Un - 2,5 мА.

Аналогичным образом на основе данной схемы получают умножитель отрицательного напряжения. Разница состоит в том, что все диоды включаются наоборот и изменяется полярность оксидных конденсаторов (рис. 3).

На практике установлено, что отрицательное напряжение умножителя относительно базового не превысит -3Un. Два других (более низких) выходных напряжения будут -2Un и -Un. Получить в таком случае напряжение -4Un без изменения схемы не удается.

Автор: А.Кашкаров, г.С.-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Трансиверы RS485 не требуют использования согласующих резисторов 22.06.2006 Компания Linear Technology представила две новые микросхемы: LTC2859 и LTC2861, которые представляют собой полудуплексный и полнодуплексный трансиверы RS485, их отличительной особенностью является наличие встроенного подключаемого согласующего резистора. Традиционно при создании сетей на основе протокола RS485 пользователь был должен самостоятельно устанавливать согласующие резисторы сопротивлением 120 Ом. Места их установки определялись в зависимости от топологии соединительных линий и от расположения узлов сети. По мере расширения сети пользователь был должен устанавливать дополнительные согласующие резисторы. Управляющая программа имеет возможность подключать терминирующие резисторы в трансиверах LTS2859/LTS2861, при этом обеспечивается согласование для нужного количества узлов сети - без какого-либо физического участия со стороны пользователя.

Другие интересные новости:

▪ Микро-принтер для смартфона Canon Zoemini

▪ Спорт и пост

▪ Умные коммутаторы 100Gb/s Mellanox EDR InfiniBand

▪ Малопотребляющий SoC BlueNRG-232

▪ Наночастицы ловят свет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство видео. Подборка статей

▪ статья Пеницилин. История и суть научного открытия

▪ статья Где и когда изобрели книгопечатание? Подробный ответ

▪ статья Иван-да-марья. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Настройка антенн с помощью измерителя АЧХ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электромашинные помещения. Строительная часть. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026