Sprieguma trīskāršotājs ir ķēde, kurā mēs iegūstam trīs reizes augstāko ieejas spriegumu, piemēram, ja maiņstrāvas sprieguma maksimālais spriegums ir 5 volti, izejā mēs saņemsim 15 voltu līdzstrāvu. Parasti transformatori ir paredzēti, lai palielinātu vai pazeminātu spriegumu, bet dažreiz transformatori nav iespējami to lieluma un izmaksu dēļ. Šāda veida sprieguma trīskāršotāju (sprieguma reizinātāju) var izveidot, izmantojot dažas diodes un kondensatorus. Šīs ķēdes ir ļoti noderīgas gadījumos, kad augsts līdzstrāvas spriegums jāveido ar zemu maiņstrāvas spriegumu un nepieciešama zema strāva, piemēram, televizorā un datoros esošajos CRT (katodstaru lampas) monitoros. CRT monitoram ir nepieciešams augsts līdzstrāvas spriegums ar zemu strāvu.
Komponenti
- Diodes -3 (1N4007)
- Kapaciotori - 22uf (3)
- Transformators (9-0-9)
Sprieguma triplera shēmas diagramma un skaidrojums
Mēs varam paplašināt iepriekšējo sprieguma divkāršošanas ķēdi, lai izveidotu sprieguma trīskāršā ķēdi. Iepriekšējā ķēdē mēs izmantojām 555 taimeri, lai ģenerētu kvadrātveida vilni caur līdzstrāvu, taču šajā ķēdē mēs izmantojām maiņstrāvu (maiņstrāva) un tikko pievienojām vēl vienu diode un kondensatoru, lai trīskāršotu spriegumu.
Mēs esam izmantojuši 9-0-9 transformatorus, lai samazinātu maiņstrāvas tīkla spriegumu (220v), lai mēs to varētu demonstrēt uz maizes dēļa.
Pirmajā pozitīvajā maiņstrāvas pusperiodā diode D1 tiek virzīta uz priekšu un kondensators C1 tiek uzlādēts caur D1. Kondensators C1 tiek uzlādēts līdz maiņstrāvas maksimālajam spriegumam, ti, Vpeak.
Negatīvās maiņstrāvas pusperioda laikā diode D2 vada, bet D1 - pretēji. D1 bloķē kondensatora C1 izlādi. Tagad kondensators C2 uzlādējas ar kondensatora C1 (Vpeak) kombinēto spriegumu un maiņstrāvas sprieguma negatīvo maksimumu, kas ir arī Vpeak. Tātad kondensators C2 uzlādē līdz 2Vpeak voltam.
Otrā pozitīvā pusperioda laikā D1 un D3 diode vada, un D2 kļūst pretēja. Tādā veidā kondensators C2 uzlādē kondensatoru C3 līdz pašam spriegumam, kas ir 2 Vpeak.
Tagad kondensators C1 un C3 ir virknē, un spriegums pāri C1 ir Vpeak un spriegums C3 ir 2 Vpeak, tāpēc C1 un C3 sērijveida savienojuma spriegums ir Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, ka kā mēs iegūstam trīskāršo spriegumu AC maksimālā vērtība. Lai gan spriegums nav tieši trīs reizes no maksimālā sprieguma, jo daži spriegumi samazinās pāri diodēm, tāpēc iegūtais spriegums būtu:
Vout = 3 * Vpeak - sprieguma kritums starp diodēm
Mūsu gadījumā mēs esam izmantojuši 9v kā ieejas spriegumu un saņēmuši apm. 37.1v izejas spriegums. 9v ir RMS vērtība, tāpēc Vpeak vērtība ir 9 * sakne 2 = 9 * 1,414 = 12,7 v.
Tātad mūsu izejas spriegumam jābūt: 12,7 * 3 = 38,1v
Bet mēs saņēmām apm. 37,1v, tātad apm. Diodēs ir nomests 38,1 - 37,1 = 1v.
Šīs sprieguma trīskāršās ķēdes trūkums ir tāds, ka viļņošanās frekvence ir ļoti augsta un izeju izlīdzināt ir ļoti grūti, izmantojot lielo kondensatoru vērtību, var palīdzēt samazināt viļņošanos. Un priekšrocība ir tā, ka mēs varam radīt ļoti augstu spriegumu no zema sprieguma strāvas avota.
Piezīmes:
- Spriegums uzreiz nepalielināsies, bet tas palielināsies lēnām, un pēc kāda laika tas tiks iestatīts uz Trīs reizes ieejas spriegumu.
- Kondensatora C2 un C3 sprieguma vērtībai jābūt vismaz divreiz lielākai par ieejas spriegumu.
- Izejas spriegums nav tieši trīs reizes lielāks par ieejas spriegumu, tas būs mazāks par ieejas spriegumu. Tāpat kā mēs saņēmām 37,1 V par 12,7 Vpeak maiņstrāvas vērtību (9v ir faktiskā vērtība, tas nozīmē, ka Vpeak ir 9 * 1,414 = 12,7v) ieejas padeve.
Mēs varam arī radīt daudz lielāku spriegumu un iegūt četras reizes, 5 reizes, 6 reizes, 7 reizes un vairāk, Peak maiņstrāvas spriegumu, pievienojot vairāk diodes un kondensatorus.