A Voltage Tripler az az áramkör, ahol a csúcs bemeneti feszültség háromszorosát kapjuk, például ha az AC feszültség csúcsfeszültsége 5 volt, akkor a kimeneten 15 volt DC-t kapunk. A transzformátorok általában a feszültség növelésére vagy csökkentésére szolgálnak, de néha a transzformátorok méretük és költségük miatt nem megvalósíthatók. Ez a fajta feszültség-háromszorzó (feszültség-szorzó) néhány dióda és kondenzátor segítségével felépíthető. Ezek az áramkörök nagyon hasznosak ott, ahol magas DC feszültséget kell létrehozni alacsony váltakozó feszültség mellett, és alacsony áramra van szükség, például a TV-ben és a számítógépekben lévő CRT (katódsugárcsövek) monitorokban. A CRT monitor nagy DC feszültséget igényel alacsony áram mellett.
Alkatrészek
- Diódák -3 (1N4007)
- Kapaciotorok - 22uf (3)
- Transzformátor (9-0-9)
Feszültség Tripler áramkör diagram és magyarázat
Meghosszabbíthatjuk az előző feszültség-duplázó áramkört, hogy létrehozzuk a feszültség-tripler áramkört. Az előző áramkörben 555 időzítőt használtunk a négyzetes hullám DC-n keresztül történő előállításához, de ebben az áramkörben váltakozó áramot (AC) használtunk, és csak egy diódát és kondenzátort adtunk a feszültség megháromszorozásához.
9-0-9 transzformátorral csökkentettük a váltóáramú hálózati feszültséget (220v), hogy azt kenyérlapon is bemutathassuk.
Az AC első pozitív félciklusában a D1 dióda előre torzul, a C1 kondenzátor pedig a D1-en keresztül feltöltődik. A C1 kondenzátor feltöltődik az AC csúcsfeszültségéig, azaz Vpeakig.
Az AC negatív félciklusa alatt a D2 dióda vezet, a D1 pedig fordított torzítással. A D1 blokkolja a C1 kondenzátor kisütését. Most a C2 kondenzátor a C1 kondenzátor (Vpeak) együttes feszültségével és az AC feszültség negatív csúcsával töltődik fel, amely szintén Vpeak. Tehát a C2 kondenzátor 2V csúcsfeszültségig töltődik.
A második pozitív fél ciklus alatt a D1 és D3 dióda vezet, a D2 pedig fordított torzításúvá válik. Ily módon a C2 kondenzátor feltölti a C3 kondenzátort ugyanolyan feszültségre, mint maga 2 Vpeak.
Most a C1 és a C3 kondenzátor sorban van, és a C1 feszültség Vpeak, a C3 feszültség pedig 2 Vpeak, tehát a C1 és C3 soros csatlakozáson a feszültség Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, hogy hogyan kapjuk meg a Hármas feszültséget az AC csúcsértéke. Bár a feszültség nem pontosan a csúcsfeszültség háromszorosa, mert bizonyos feszültség csökken a diódákon, így a kapott feszültség a következő lesz:
Vout = 3 * Vpeak - a diódákon csökken a feszültség
Esetünkben a 9v-t használtuk bemeneti feszültségként, és kb. 37.1v kimeneti feszültség. A 9v az RMS értéke, tehát a Vpeak értéke 9 * gyökér = 9 * 1,414 = 12,7 v.
Tehát a kimeneti feszültségünk legyen: 12,7 * 3 = 38,1v
De kb. 37,1v, tehát kb. A diódákon 38,1 - 37,1 = 1v esett.
Ennek a feszültséges tripler áramkörnek az a hátránya, hogy a hullámosság frekvenciája nagyon magas, és nagyon nehéz a kimenetet kisimítani, a kondenzátorok nagy értékének használata csökkentheti a hullámzást. Az előnye, hogy kisfeszültségű áramforrásból nagyon magas feszültséget tudunk előállítani.
Megjegyzések:
- A feszültség nem fog azonnal megduplázódni, de lassan növekszik, és egy idő után a bemeneti feszültség háromszorosára áll.
- A C2 és C3 kondenzátor névleges feszültségének legalább a bemeneti feszültség kétszeresének kell lennie.
- A kimeneti feszültség nem pontosan a bemeneti feszültség háromszorosa, kisebb lesz, mint a bemeneti feszültség. Mint a 37,1 V-ot kaptuk a váltakozó áramú tápellátás 12,7 V-os csúcsértékére (9 V effektív érték, vagyis Vpeak 9 * 1,414 = 12,7 V) bemeneti táp.
Sokkal nagyobb feszültséget is létrehozhatunk, és négy dupla, ötszörös, 6-szoros, 7-szeres és még nagyobb értéket kaphatunk a csúcs-váltakozó feszültség feszültségéből további diódák és kondenzátorok hozzáadásával.