Всем доброго времени суток!
Подскажите пожалуйста конкретную схему умножителя на напряжение не менее 60кВ желательно около 100кВ постоянное положительное(. ) Ток не имеет значение
в качестве входа использую транс от микроволновки выход 2кВ, первичка 220в, на генераторе транзисторно-тиристорном, частотой 250-1000Гц.
П.С. Слышал про так называемые «Гриншиты» — что это такое?
Добавлено: Чт сен 29, 2011 17:21:59
К15-4, «гриншиты». Зелёные цилиндрические керамические конденсаторы небольшого размера, встречающиеся преимущественно в блоках строчной развёртки старых ламповых телевизоров, где они вместе с кенотроном образовывали небольшой умножитель напряжения.
Характеризуются довольно большим рабочим напряжением и небольшой ёмкостью, полной нетерпимостью ВЧ-цепей, неприличным ТКЕ (от нагрева ёмкость может знатно уплыть) и злостной привычкой дохнуть без внешних симптомов. Должны быть избегаемы в любых схемах с ВЧ (например, ни в коем случае не следует их ставить в контур ламповой или искровой катушки!). Однако вполне неплохо себя показывают в генераторах Маркса, например. Два моих – MARX 2 и MARX 3 – собраны на К15-4. Типичный номинал – 30 кВ 470 пФ.
Умножитель напряжения. Как работает и где применяется. Понятное объяснение!
Добавлено: Чт сен 29, 2011 18:05:30
badr555, исчерпывающее инфо, благодарю! Но хотелось бы еще схемку умножителя как выше описал Может Маркс подойдет для такого случая?
Вообще полностью собрана схема так сейчас. Только кондеры стоят не на 390 пиков а на 150, так как нихрена таких не нашел. Но напряжение маловато 20кВ.
И напруга отрицательная. Мож как можно подмутить или че добавить?
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Добавлено: Пт сен 30, 2011 10:17:43
Ну так в чем проблема?Продолжай цепочку дальше.
Компания MORNSUN производит популярные микросхемы, которые всегда доступны со склада КОМПЭЛ: изолированные и неизолированные преобразователи интерфейсов, изоляторы сигналов, преобразователи напряжения и драйверы для построения изолированных вторичных источников питания.
Отличные характеристики делают микросхемы конкурентоспособными и востребованными:
• преобразователи интерфейсов выдают высокие значения входного сопротивления и скорости передачи данных;
• преобразователи напряжения отличаются малыми габаритами, относительно простой схемотехникой и высоким КПД.
Добавлено: Пт сен 30, 2011 10:54:39
И диоды в умножителе на 180 градусов развернуть если нужно положительное напряжение.
Приглашаем на вебинар, посвященный новой продукции MORNSUN для промышленной автоматизации и телекоммуникационных приложений.
Мы представим источники питания на DIN-рейку класса High-End для применения в ответственных областях, способные заменить продукцию именитых европейских брендов, а также безвентиляторные ИП для жестких условий эксплуатации, модули UPS и резервирования. Рассмотрим, как и на базе каких компонентов можно реализовать питание в телекоммуникационных и промышленных устройствах от шины до точки нагрузки (PoL). Покажем, почему использование продукции MORNSUN выгодно в нынешних экономических условиях.
Умножители напряжения
Добавлено: Чт фев 06, 2014 01:36:34
«Вообще полностью собрана схема так
Если увеличивать число диодов и конденсаторов (С2 -С36 и VD3-VD36) для получения Х24 т.е. 96кВ, то обязательно с каждым шагом увеличивать номинал деталей или можно оставить тот же ( (С2 -С36 390 пф х 10кВ, а VD3-VD36 КЦ 1061 на 10 кВ)
Добавлено: Чт фев 06, 2014 08:15:13
Хочется только добавить, что транс от печки для этого не лучший выбор: слишком мощный и тажелый, но дает низковатое напряжение и как ни крути — он НЧ. Вкачать в него килогерц — будет железо греться, пластины толстые для этого.
Учитывая что мощность не нужна, лучше взять строчный трансформатор от ЧБ телевизора со штатной вторичной обмоткой, а если еще и готовый УН 9/27, то вмолне можно выжать из этого желаемые 60 кВ, большинство множиков это нормально терпят. Плюс в том, что он уже залит и бороться с утечками проще.
Добавлено: Пт фев 21, 2014 11:47:24
Когда-то собирал умножитель для ренгеновской лампы. Сначала был двухтактный преобразователь на TL594 и полевиках и повышающий транс до 2-4кВ, потом цепочка, помоему 12 звеньев. К сожалению немомню марку конденсаторов(на вид круглые синие, толщина около 3-3,5мм и диам 8-9мм, емкость 150пФх3кВ), кондеры импортные, а диоды были наши Т34 , они единственные выдерживали, напряжение на выходе до 80 кВ и ток до 100мА (плюс обратная связь), все это (сам умножитель) заливали двухкомпонентным силиконом (сначала брали американский, потом покупали в Харькове марки Пентеласт-712, с устойчивостью на пробой 10кВх(мм).
Это все было многократно отработано и проверено в пром-масштабе. жаль фото не сохранились, так бы хоть показал.
Добавлено: Вс май 04, 2014 21:09:05
badr555 писал(а):
К15-4, «гриншиты». Зелёные цилиндрические керамические конденсаторы небольшого размера, встречающиеся преимущественно в блоках строчной развёртки старых ламповых телевизоров, где они вместе с кенотроном образовывали небольшой умножитель напряжения.
Характеризуются довольно большим рабочим напряжением и небольшой ёмкостью, полной нетерпимостью ВЧ-цепей, неприличным ТКЕ (от нагрева ёмкость может знатно уплыть) и злостной привычкой дохнуть без внешних симптомов. Должны быть избегаемы в любых схемах с ВЧ (например, ни в коем случае не следует их ставить в контур ламповой или искровой катушки!). Однако вполне неплохо себя показывают в генераторах Маркса, например. Два моих – MARX 2 и MARX 3 – собраны на К15-4. Типичный номинал – 30 кВ 470 пФ.
подскажите а где у этих гриншотов К15-4 плюс а где минус?
Добавлено: Пн май 05, 2014 11:12:11
они неполярные.
_________________
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно». Сократ.
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 24
Источник: www.radiokot.ru
Электрик в доме
Умножителем напряжения называют устройство преобразующее переменное напряжение или постоянное пульсирующее в более высокое постоянное напряжение. Как правило умножитель увеличивает напряжение в такое число раз, которое соответствует количеству каскадов умножения. Рассмотрим как сделать своими руками самый простой и известный умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона, который был использован для ускорителей элементарных частиц для разработки атомной бомбы.
С помощью умножителя напряжения можно отказаться от тяжёлых и габаритных повышающих трансформаторов. Преимущество этой схемы в том, что на конденсаторах развивается всего лишь удвоенное амплитудное значение входного напряжения. Соответственно конденсаторы и диоды схемы могут быть рассчитаны на это напряжение.
Работа схемы
На схеме изображён универсальный умножитель с произвольным количеством каскадов. То есть берём число каскадов для создания необходимого нам напряжения. Примерно Uвых = n*Uвх.
При отрицательной полуволне Uвх заряжается конденсатор С1 до амплитудного значения Uвх через диод D1. При положительной полуволне заряжается конденсатор С2 через диод D2, но поскольку конденсатор С1 уже заряжен, то он будет выполнять роль дополнительного источника питания и поскольку он оказывается включённым последовательно с основным источником питания, то конденсатор С2 зарядится уже до удвоенного амплитудного значения напряжения Uвх.
Таким же образом работают и последующие ступени умножителя, снимается же выходное напряжение Uвых с последовательно соединённых конденсаторов с чётными (по схеме) номерами. Соответственно результирующее напряжение Uвых будет равно сумме напряжений на чётных конденсаторах.
Расчёт умножителя напряжения
Для расчёта умножителя нужно знать ток нагрузки (Iн), требуемое выходное напряжение (Uвых) и желаемый коэффициент пульсаций (Кп).
Минимальная ёмкость конденсаторов (в мкФ) рассчитывается по упрощённой формуле:
С(n) = 2,85*n*Iн/(Кп*Uвых), где
n—кратность умножения Uвх в В;
Iн — ток нагрузки в мА;
Кп — коэффициент пульсаций выходного напряжения в процентах;
Uвыx—выходное напряжение в В.
Ёмкость первого конденсатора С1 нужно увеличить в 2-3 раза от расчётной ёмкости других конденсаторов, иначе полное напряжение на выходе схемы появится через несколько периодов входного напряжения. Если это не важно для работы нагрузки, то можно поставить конденсатор такой же ёмкости, как и остальные.
Для примера скажу, что коэффициент пульсаций считается отличным при значении 0,1% и меньше, хорошим при значении 1 — 3%. Если коэффициент не важен, то примите его равным 100.
Максимальный ток, протекающий через диоды будет равен удвоенному току нагрузки.
Также умножитель можно рассчитать более точно по следующей формуле:
Uвых = n* Uвх — (Iн*(n 3 + 9*n 2 /4 + n/2 )/(12 *f* C) ), где
Iн — ток нагрузки в А;
n — кратность умножения;
f — частота входного напряжения в Гц;
С — емкость конденсатора в Ф.
Детали умножителя
Сложно назвать конкретные типы и номиналы деталей не зная требуемых параметров умножителя, поэтому рассмотрю детали для умножителя со средними показателями, питающегося от сети переменного тока 220В.
Конденсаторы лучше всего брать с минимальным током утечки, например серии К73. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть для Uвх=220В: С1 — не ниже 300В, С2-Сn — не ниже 600В. Ёмкость конденсаторов порядка 0,1 — 1 мкФ.
Диоды можно взять, например, КД411 или КД226Г(Д,Е). Ток нагрузки в этом случае может быть до 1А.
Будьте крайне осторожны при эксплуатации данной схемы, опасное напряжение остаётся на конденсаторах даже после отключения умножителя от источника питания.
Поделитесь с друзьями этой статьёй, нажав на кнопки социальных сетей внизу статьи.
Источник: elektricvdome.ru
Принцип работы умножителя напряжения
При изготовлении электронных устройств, в частности блоков питания, в некоторых случаях возникает необходимость иметь выпрямленное напряжение большей величины, чем на клеммах вторичной обмотке трансформатора или в розетке 220 В. Например, после выпрямления сетевого напряжения 220 В на фильтрующем конденсаторе при очень малой нагрузке можно получить максимум амплитудное значение переменного напряжения 311 В. Следовательно конденсатор зарядится до указанного значения. Однако применяя умножитель напряжения можно повысить его до 1000 В и более.
Удвоитель напряжения
Схема умножителя напряжения может выполняться в нескольких вариантах, одна принцип действия всех их заключается в следующем. В разные полупериоды переменного тока происходит поочередно зарядка нескольких конденсаторов, а суммарное напряжение на них превышает амплитудное значение на обмотке. Таким образом, за счет увеличения числа конденсаторов и, как далее будет видно, количества диодов, получают напряжение в несколько раз превышающее величину подведенного.
Теперь давайте рассмотрим конкретные примеры и схемные решения.
Схема двухполупериодного умножителя состоит из двух диодов и двух конденсаторов, подключенных со стороны вторичной обмотки трансформатора.
Пусть в начальный момент потенциалы на обмотке имеют такие знаки, что ток протекает от точки 1 к точке 2. Проследим дальнейший путь тока. Он протекает через конденсатор C2, заряжая его, и возвращается к обмотке через диод VD2. В следующий полупериод ЭДС во вторичной обмотке направлена от точки 2 к 1 и через диод VD1 происходит зарядка конденсатора C1 до того же значения, что и С2. Таким образом, за счет последовательного соединения двух конденсаторов C1 и C2 на сопротивлении нагрузки получается удвоенное напряжение.
Если измерить значение переменного напряжения на обмотке и постоянное на одном из конденсаторов, то они буде отличаться почти в 1,41 раза. Например при действующем значении на вторичной обмотке, равном 10 В, на конденсаторе будет приблизительно 14 В. Это поясняется тем, что конденсатор заряжается до амплитудного, а не до действующего значения переменного напряжения. А амплитудное значения, как известно в 1,41 раза выше действующего. К тому же мультиметром возможно измерить лишь действующие значения переменных величин.
Рассмотрим еще один вариант. Здесь для умножения напряжения используется несколько иной подход. Когда потенциал точки 2 выше потенциал т.1 под действием протекающего тока заряжается конденсатор С1, а цепь замыкается через VD2.
После изменения направления тока, вторичная обмотка W2 и конденсатор С1 можно представить, как два последовательно соединенные источника питания с равными значениями амплитуды, поэтому конденсатор С2 зарядится до их суммарного напряжения, т.е. на его обкладках оно будет в два раза больше, чем на выводах вторичной обмотки. Во время тога, как конденсатор С2 будет заряжаться, С1 наоборот, будет разряжаться. Затем все повторится снова.
Умножитель напряжения многократный
Процессы в схеме утроения напряжения протекают в такой последовательности: сначала заряжаются конденсаторы С1 и С3 через сопротивление R и соответствующие диоды VD1 и VD3. В следующий полупериод С2 через VD2 заряжается до удвоенного напряжения (С1 + обмотка) и на сопротивлении нагрузки получается утроенное значение.
Больший интерес имеет следующий умножитель напряжения. Рассмотрим принцип его работы. Когда потенциал точки 1 положителен относительно точки 2 ток протекает по пути через VD1 и С1 заряжая конденсатор.
В следующий полупериод, когда ток изменил свое направление, заряжается второй конденсатор через второй диод до величины, равного сумме напряжений на С1 и обмотке трансформатора. При этом С1 разрядится. В третий полупериод, когда первый конденсатор снова начнет заряжаться, С2 через третий диод разрядится на С3, зарядив его до двойного значения относительно выводов обмотки.
К концу третьего полупериода на нагрузку будет подано суммарное напряжение заряженных конденсаторов С1 и С3, т. е. примерно утроенное значение.
Если данную схему применить без трансформатора, непосредственно подключить к 220 В, то на выходе получим приблизительно 930 В.
Схемы с умножением напряжения применяются для питания малой нагрузки, т.е. сопротивление нагрузки должно быть высоким. В противном случае нужно использовать неполярные конденсаторы большой емкости, рассчитанные на высокое напряжение. Это связано с тем, что при значительном токе нагрузки конденсаторы будут быстро разряжаться, что вызовет недопустимо большие пульсации на нагрузке.
Изготавливая умножитель напряжения, следует всегда помнить о том, что конденсаторы и диоды должны быть рассчитаны на соответствующие напряжения.
Помогите проекту. Поделитесь с друзьями.
Еще статьи по данной теме
- Емкостной делитель напряжения
- Делитель напряжения на резисторах
- Инвертор напряжения
- Стерео усилитель звука на TA8229K
Медицина
Одним из «экзотических» примеров применения УН в медицинской аппаратуре является его использование в конструкции электроэффлювиальной люстры (ЭЛ), которая предназначена для получения потока отрицательных ионов, оказывающих благоприятное воздействие на дыхательные пути человека.
Для получения высокого отрицательного потенциала для излучающей части генератора аэроионов использован УН с отрицательным выходным напряжением. Из-за достаточно большого объема [2, 11] вспомогательной информации рекомендации по конструкции и применению ЭЛ выходят за рамки настоящей статьи, поэтому ЭЛ упомянута только информативно.
Последовательный многозвенный однополупериодный выпрямитель
Последовательный многозвенный однополупериодный выпрямитель (рис.3) с умножением напряжения чаще всего применяется при малых (до 10…15 мА) токах нагрузки.
Его схема состоит из однополупериодных выпрямителей — звеньев, в следующем алгоритме — одно звено (диод и конденсатор) — просто од-нополупериодный выпрямитель, состоящий из диода и конденсатора (выпрямителя и фильтра), два звена — умножитель напряжения в два раза, три — в три раза и т.д.
Величины емкости каждого звена в большинстве случаев одинаковы и зависят от частоты питающего УН напряжения и тока потребления .
Рис. 3. Схема многозвенного однополупериодного умножителя напряжения.
- Конденсаторные установки крм
Физические процессы увеличения напряжения в многозвенном однополупериодном (рис.3) УН удобно рассматривать при подаче на него переменного синусоидального напряжения. Работает УН следующим образом.
При положительной полуволне напряжения на нижнем выводе вторичной обмотки Т1 через диод VD1 течет ток, заряжая конденсатор С1 до амплитудного значения.
При положительной полуволне питающего напряжения на нижнем выводе вторичной обмотки Т1 к аноду VD2 прикладываются сумма напряжений на вторичной обмотке и напряжение на конденсаторе С1; в результате чего через VD2 проходит ток, потенциал правой обкладки С2 относительно общего провода увеличивается до удвоенного входного напряжения и т.д. Отсюда следует, что чем больше звеньев, тем большее постоянное напряжение (теоретически) можно получить от УН.
Для правильного понимания образования и распределения потенциалов, возникающих на радиоэлементах при работе УН, предположим, что один входной импульс (ВИ) полностью заряжает конденсатор С1 (рис.3) до напряжения +U.
Представим второй положительный импульс, возникающий на верхнем выводе Т1 и поступающий на левую по схеме рис.3 обкладку С1 так же в виде заряженного до напряжения +U конденсатора (Си).
Их совместное соединение (рис.4) примет вид последовательно соединенных конденсаторов. Потенциал на С1 относительно общего провода увеличится до +2U, VD2 откроется, и до +2U зарядится конденсатор С2.
Рис. 4. Схема умножителя напряжения.
При появлении импульса величиной +U на нижнем выводе Т1 и суммировании его аналогичным образом с напряжением +2U на конденсаторе С2, через открывшийся VD3 на C3 появится напряжение +3U и т.д.
- Снабберы, способные полностью подавлять пики напряжения
Из приводимых рассуждений можно сделать вывод, что величина напряжения относительно «общего» провода (рис.3) только на С1 будет равна амплитудному значению входного напряжения, т.е. +U, на всех же остальных конденсаторах умножителя напряжение будет ступенчато увеличиваться с шагом +2U.
Однако для правильного выбора рабочего напряжения используемых в УН конденсаторов имеет значение не напряжение на них относительно «общего» провода, а напряжение, приложенное к их собственным выводам. Это напряжение только на С1 равно +U, а для всех остальных оно независимо от ступени умножения равно +2U.
Теперь представим окончание времени действия импульса ВИ, как замыкание конденсатора Си (рис.4) перемычкой (S1). Очевидно, что в результате замыкания потенциал на аноде VD2 понизится до величины +U, а к катоду будет приложен потенциал 2U. Диод VD2 окажется закрытым обратным напряжением 2U-U=U.
Отсюда можно сделать вывод, что к каждому диоду УН относительно собственных электродов приложено обратное напряжение, не больше амплитудного значения импульса напряжения питания. Для выходного же напряжения УН все диоды включены последовательно.
Практические схемы УН для КВ и УКВ
Радиолюбителям-коротковолновикам, занимающимся самостоятельным изготовлением радиоаппаратуры, знакома проблема изготовления хорошего силового трансформатора для выходного каскада передатчика или трансивера.
Эту проблему поможет решить схема, показанная на рис.2. Достоинством практической реализации является использование готового, не дефицитного в связи с уходом старой техники, силового трансформатора (СТ) от унифицированного лампового телевизора (УЛТ) второго класса, который можно использовать в качестве силового трансформатора для питания усилителя мощности (УМ) радиостанции 3 категории.
Рекомендуемое техническое решение позволяет получить от СТ все необходимые выходные напряжения для УМ без каких либо доработок. СТ выполнен на сердечнике типа ПЛ, все обмотки конструктивно выполнены симметрично и имеют по половине витков на каждой из двух катушек.
Такой СТ удобен как для получения необходимого анодного напряжения, так и напряжения накала, т.к. допускает использование в качестве выходной в УМ как лампы с 6-вольтовым накалом (типа 6П45С), так и лампы (типа ГУ50) с 12-вольтовым накалом, для чего необходимо только соединить обмотки накала параллельно или последовательно. Применение же удвоителя позволит без затруднений получить напряжение 550…600 В при токе нагрузки порядка 150 мА.
Этот режим оптимален для получения линейной характеристики для лампы ГУ50 при работе на SSB. Соединив обмотки накала последовательно (используемые в ТВ для питания накала ламп и кинескопа) и применив УН по схеме рис.3, можно получить источник отрицательного напряжения смещения для управляющих сеток ламп (порядка минус 55.65 В).
В связи с небольшим током потребления по управляющей сетке, в качестве конденсаторов такого УН можно применить неполярные конденсаторы 0,5 мкФ на 100.200 В.
Эти же обмотки можно использовать и для получения напряжения коммутации режима «прием-передача». При построении выходного каскада с заземленной сеткой управляющая сетка подключается к источнику отрицательного напряжения (УН 55.65 В), катод подключается через дроссель (015 мм, n=24, ПЭВ-1 00,64 мм) к -300 В, а на анод подается +300 В, напряжение возбуждения подается на катод через конденсатор .
Можно подключить управляющую сетку непосредственно к -300 В, катод подсоединяется к -300 В через две параллельно соединенных цепочки, каждая из которых состоит из стабилитрона Д815А и 2-ваттного резистора 3,9 Ом . Напряжение возбуждения в этом случае подается на катод через широкополосный трансформатор.
Если выходной каскад УМ выполнен по схеме с общим катодом, то на анод подается +600 В, а на экранную сетку +300 В с точки соединения С1, С2, С3, С4 (выход -300 В соединен с «общим» проводом RXTX), что позволяет избавиться от мощных гасящих резисторов в цепи экранной сетки, на которых бесполезно выделяется большая тепловая мощность. На управляющую сетку подается отрицательное смещение -55.65 В с упомянутого ранее УН.
Для уменьшения уровня пульсаций питающего напряжения в выпрямителе можно также использовать и штатные дроссели (L1, L2, рис.2) фильтра источника питания того же УЛТ типа ДР2ЛМ с индуктивностью первичной обмотки порядка 2 Гн. Намоточные данные СТ и ДР2ЛМ приведены в .
Источник: tokman.ru