Multiplique a tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Na prática do rádio amador, muitas vezes é necessário obter duas ou mais tensões para alimentar diferentes estágios de um dispositivo. Um exemplo simples disso é a alimentação de microcircuitos especializados (tensão 5...9 e 12...15 V). Para não “produzir” fontes de alimentação e usar transformadores simples com um enrolamento secundário (desde que o dispositivo alimentado não necessite de muita corrente), você pode seguir o caminho mais fácil e obter várias tensões de uma fonte. Essa abordagem também economizará espaço na caixa do dispositivo e no custo do transformador, que, via de regra, é proporcional à sua potência e ao número de enrolamentos.

Por exemplo, é fácil obter o dobro da tensão de uma fonte de alimentação de transformador se o retificador for feito de acordo com um circuito de meia onda, ou se o transformador de rede tiver um enrolamento secundário com uma derivação no meio. Tais casos são repetidamente descritos na literatura. Mas quando o retificador é feito de acordo com o circuito em ponte (que é mais frequentemente encontrado na prática), então você pode obter o dobro da tensão usando o circuito mostrado na Fig. 1.

A ponte retificadora VD1...VD4 e o capacitor de suavização C1 formam uma fonte de alimentação "clássica" com tensão de saída Un. Uma característica do circuito é um canal adicional de duplicação de tensão montado nos elementos C2, VD5, VD6, C3.

Uma meia onda positiva de tensão do enrolamento secundário do transformador T1 carrega o capacitor C5 através do diodo VD2. Durante a meia onda negativa, o diodo VD5 é fechado e o capacitor C2 é conectado em série com o enrolamento secundário T1, e as tensões no capacitor e no enrolamento T1 se somam. A partir desta tensão, o capacitor C6 é carregado através do diodo VD3, de modo que chega perto do dobro da tensão.

Quando uma carga é conectada, a tensão diminui (quanto maior a corrente da carga, menor a tensão). A corrente de carga do canal de duplicação flui através do diodo VD1, do fio comum e do capacitor C2. Como resultado, a corrente total flui através do diodo VD1 (canal principal e canal adicional). Isso deve ser levado em consideração ao escolher diodos e um transformador para uma futura fonte de alimentação.

O circuito fonte de duplicação de tensão proposto é adequado como uma opção comprovada para alimentar dispositivos relativamente simples com baixo consumo de corrente (até 1 A através do canal principal). Os canais deste circuito dependem entre si e, com o aumento da corrente de carga no canal principal, a tensão no canal adicional diminui mesmo com sua carga mínima. Portanto, em altas correntes, é melhor usar o circuito clássico com dois enrolamentos de um transformador abaixador e retificadores separados.

A segunda opção para aumentar a tensão é a utilização de multiplicadores eletrônicos. Um bom exemplo de multiplicador em eletrodomésticos é um multiplicador de alta tensão para alimentar um cinescópio em receptores de televisão. Todos os multiplicadores operam com o mesmo princípio, cuja entrada recebe pulsos de tensão.

Um exemplo simples de um multiplicador é o circuito mostrado na Fig. 2.

Pulsos de qualquer formato com frequência de repetição f=10...12 kHz e ciclo de trabalho 0=2...3 são alimentados na entrada. Esses pulsos são gerados por quase qualquer gerador construído de acordo com o esquema clássico em microcircuitos TTL ou CMOS. Porém, dada a baixa capacidade de carga desses microcircuitos, é necessário ligar um amplificador buffer na saída do gerador (um seguidor de emissor ou vários elementos do microcircuito conectados em paralelo). A amplitude do sinal de entrada UBX deve ser de pelo menos 5 V. Como tal multiplicador é obviamente projetado para uma pequena corrente de saída, são usados ​​​​diodos VD1 ... VD6 dos tipos KD521, KD522, D220, D310 e similares. Capacitores de óxido - tipo K50-24 e similares.

A corrente de saída deste nó não excederá a corrente de saída do gerador, portanto, tal multiplicador de tensão é usado para alimentar apenas microcircuitos individuais ou estágios de baixa corrente do dispositivo que requerem aumento de tensão. A dependência da tensão de saída (Un) na corrente de saída é inversamente proporcional (quanto maior Un. menor a corrente de saída). A corrente máxima de saída para a saída duplicada (2Un) neste circuito é de 40 mA em Un=6 V, para a saída 3Un na mesma tensão U„ - 48 mA, 4Un - 55 mA. A corrente máxima de saída é Un=15 V para a saída 2Un - 10 mA, 3Un - 5 mA, 4Un - 2,5 mA.

Da mesma forma, com base neste circuito, é obtido um multiplicador de tensão negativo. A diferença é que todos os diodos são ligados ao contrário e a polaridade dos capacitores de óxido muda (Fig. 3).

Na prática, foi estabelecido que a tensão negativa do multiplicador em relação à tensão de base não ultrapassará -3Un. As outras duas tensões de saída (mais baixas) serão -2Un e -Un. Neste caso não é possível obter uma tensão de -4Un sem alterar o circuito.

Autor: A.Kashkarov, São Petersburgo

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