Se hai bisogno di alta tensione, un moltiplicatore di tensione è uno dei modi più semplici per ottenere l'alta tensione.Un moltiplicatore di tensione è un tipo speciale di circuito raddrizzatore in grado di convertire la tensione CA in una tensione CC più elevata.Furono inventati da Heinrich Greinacher nel 1919 e furono usati nella progettazione di acceleratori di particelle che eseguirono la prima decomposizione nucleare artificiale, quindi sai che sono importanti.
In teoria, l'uscita del moltiplicatore è un multiplo intero della tensione di ingresso di picco CA.Sebbene possano funzionare con qualsiasi tensione di ingresso, lo scopo principale del moltiplicatore di tensione è a tensioni molto elevate, nell'ordine di decine di migliaia o addirittura milioni di volt.Ordine di grandezza, necessità.Il loro vantaggio è che sono relativamente facili da costruire e più economici dei trasformatori ad alta tensione equivalenti con la stessa potenza nominale.Se la tua scienza folle ha bisogno di scintille, forse un moltiplicatore di tensione può fornirtela.
Il circuito moltiplicatore richiede l'alimentazione CA per funzionare.Per semplicità, supponiamo che un lato dell'alimentatore sia collegato a terra e mantenuto a potenziale zero e che l'altro lato cambi tra U positivo e negativo (100 V nell'esempio).Questo è quello che è successo:
Come abbiamo visto, ci ritroveremo con 400 V tra massa e uscita (punti aeb nell'ultima figura), quadruplicando di fatto la tensione di alimentazione.
Questa è una spiegazione idealizzata.Come puoi immaginare, la realtà è sempre più complicata.Ad esempio, i condensatori non vengono caricati immediatamente, quindi non raggiungeranno la piena tensione prima che siano trascorsi alcuni cicli, a seconda della corrente di carica che l'alimentatore può fornire.
Il moltiplicatore di cui abbiamo appena discusso ha due fasi.Ogni stadio è costituito da due condensatori e due diodi, ciascuno dei quali aumenta il doppio della tensione di alimentazione, quindi, ad esempio, l'uscita di un moltiplicatore a cinque stadi sarà dieci volte la tensione di ingresso.Tieni presente che ciascun componente nel circuito può vedere solo al massimo il doppio della tensione di ingresso di picco fornita dall'alimentatore, quindi puoi utilizzare componenti a bassa tensione e più stadi per ottenere una tensione di uscita molto elevata.
Tuttavia, secondo questa formula, finché il carico è collegato al circuito, la tensione in uscita diminuirà.Qui possiamo vedere che abbiamo bisogno di alta frequenza e alta capacità per ridurre al minimo la caduta di tensione, e questa caduta aumenta con l'aumento della corrente, e anche molto velocemente con l'aumento del numero di stadi.Infatti, poiché dipende dal cubo del numero di stadi, la caduta di tensione di un 10 stadi
moltiplicatore è 1000 volte quello di un moltiplicatore a stadio singolo.
Un'altra situazione che si verifica quando è presente una tensione molto elevata è la scarica a corona, ovvero una scarica che si verifica quando l'intensità del campo elettrico attorno al conduttore è sufficientemente elevata.La corona agisce come un carico indesiderato sul moltiplicatore, riducendo così la potenza di uscita.Un modo per ridurre l'effetto corona è ridurre la curvatura del conduttore, evitare angoli acuti, punti sporgenti e fili di piccolo diametro.Per questo vengono utilizzati terminali e conduttori di grande diametro.Ciò ovviamente complica la progettazione dei moltiplicatori di tensione molto elevata, ma ne illustra anche l'aspetto imponente, come mostrato nelle immagini caratteristiche.
Il moltiplicatore di tensione autocostruito, realizzato da [rmcybernetics] per ottenere alta tensione è un progetto popolare, purché la tensione non sia così alta che l'effetto corona inizi facilmente a causare problemi.Oltre all'alimentatore CA (come un trasformatore al neon), sono necessari solo diodi e condensatori ad alta tensione.Gli usi pratici includono macchine a raggi X, fotocopiatrici, ionizzatori d'aria e forni a microonde.La fascia alta dello spettro è il moltiplicatore utilizzato per la ricerca sugli acceleratori di particelle, che può raggiungere un'altezza di diversi metri e raggiungere milioni di volt.
Il moltiplicatore ad alta pressione ha una lunga storia negli acceleratori di particelle e per le sue ricerche è stato assegnato persino il Premio Nobel per la fisica.Tuttavia, con l’avvento delle nuove tecnologie, in particolare dei sistemi RF a quadrupolo, questi magnifici moltiplicatori sono stati ritirati.Ci mancheranno sicuramente e ovviamente questo non ti impedirà di costruirne uno tuo.
Un moltiplicatore di tensione a tempo morto può essere un'opera d'arte molto bella!Una lampada CFL bruciata viene talvolta utilizzata come fonte di alimentazione.Non dimenticare il filo di silicone e l'olio minerale.
Questi sono adatti per tensioni molto elevate.La maggior parte dei diodi (dalla scatola dei componenti) hanno una tensione di rottura di 1 KV o inferiore.Pertanto, ne hanno collegati alcuni in serie per tensioni più elevate.
Oppure puoi rimuovere i diodi dal vecchio microonde, ma dovrai acquistare 11 o più microonde.
Se collego diodi in serie, come 1N4001, per l'alta tensione, devo collegare un resistore da 1 M in parallelo con ciascun diodo in modo che uno di essi non 'scappi' e assorba la maggior parte della tensione e si auto-alimenta. distruggere.
Solo quando la frequenza di ingresso è pari o inferiore a 60 cicli.Per frequenze più elevate (e potenze più elevate) è necessario un altro diodo veloce ad alta tensione.
Non proprio necessario.I diodi non verranno disconnessi immediatamente dalla sovratensione, inizieranno prima a perdere un po' di corrente e, se la tensione continua ad aumentare, entreranno in una rottura a valanga.Se si lascia fluire una corrente elevata (bassa resistenza della sorgente), la dissipazione (alta tensione * corrente elevata) danneggerà il diodo.
Tuttavia, se la tensione totale non viene divisa equamente tra diversi diodi collegati in serie, il diodo con la tensione più alta ai suoi capi inizierà a perdere più corrente rispetto agli altri diodi, ripristinando così l'equilibrio di tensione, poiché la corrente di dispersione causerà la tensione attraverso quel particolare diodo Il diodo diminuisce, mentre la tensione attraverso gli altri diodi aumenta.
Naturalmente è necessario includere un certo margine di sicurezza;sarebbe sbagliato usare 10 diodi da 1kV per un alimentatore da 10kV;una volta che uno dei diodi subisce una rottura a valanga, la tensione ai suoi capi scenderà rapidamente, con conseguente tensione degli altri diodi che aumenterà fino alla rottura a valanga di un altro diodo, e presto tutto prenderà fuoco.Per un alimentatore da 10 kV, utilizzerò 14-16 diodi in serie, ciascuno con una tensione nominale di 1 kV.
Naturalmente va bene anche un margine di sicurezza, sceglierò >=20%, e ovviamente va bene anche il 50%.Ma la 'rottura da valanga' non significa che si comporti come uno spinterometro o un DIAC.Si comporta come un diodo Z, bloccando la tensione.
Il diodo non si autodistruggerà, inizierà a funzionare come un diodo Zener e limiterà la sua tensione, quindi subentrerà l'altro nella stringa
Un diodo Zener da 1.000 volt non richiede molta corrente per autodistruggersi!Il valore nominale del diodo è il calore generato dalla corrente diretta e dalla caduta di tensione diretta.Un diodo da 1 A consuma 0,7 watt di calore a pieno carico.Quando si esegue Zener a 1.000 volt, si ottengono 0,7 watt con 0,0007 ampere.Se il diodo determina lo zener con un buon condensatore di grandi dimensioni in parallelo, puoi indovinare cosa succederà dopo.Ottieni fuochi d'artificio. 
Jermaine, la corrente di dispersione del diodo è solitamente dell'ordine di 10^-15 A. Finché la corrente di dispersione finale è inferiore a 10^-14 A, andrà tutto bene.
Jermaine, non esiste alcun malfunzionamento dello spinterometro.Il limite superiore limiterà la velocità di aumento della tensione e il diodo inizierà gradualmente a condurre una certa corrente.Quando fa caldo, aumenta addirittura la sua tensione di rottura.Pertanto, il condensatore non può scaricare improvvisamente la sua carica nel diodo.
Un modo molto semplice per spiegare questo circuito è attraverso un piccolo video delle scale/scale mobili/ascensori corrette.Purtroppo non riesco a trovare il tuo video su YouTube.
La variante nella mia mente è stata utilizzata molto tempo fa.Sono composto da 2 scale adiacenti e tutte si muovono su e giù da 20 cm a 1/2 metro.Quando uno sale, l'altro scende e viceversa.Puoi salire (o scendere) camminando da una scala all'altra quando appropriato.Qualcuno sa come si chiama?Collegamento Youku?
Furono costruiti dei moltiplicatori sovradimensionati, a partire da circa 30Kv, ed in grado di lanciare una buona scintilla entro i 200mm.Ho scoperto che l'opzione migliore è mettere il moltiplicatore nell'olio del trasformatore.Molti anni fa, ho realizzato una pistola a ioni in questo modo utilizzando l'alloggiamento di una vecchia luce stroboscopica per auto.Lo svantaggio è che il lanciatore non è molto in avanti e il grilletto è a meno di 200 mm dal lanciatore.Il primo e l'ultimo colpo con il grilletto sono un po' scioccanti.
Tuttavia, uno degli usi più interessanti è quello di mettere un piccolo rotore a forma di Z sul perno all'estremità, posizionare il dispositivo in posizione verticale, accenderlo e osservare il rotore girare rapidamente nel punto in cui gli ioni negativi vengono espulsi.Poi osservò la polvere nella stanza che veniva risucchiata verso il guscio.
Quando ero radioamatore nei miei primi anni, circuiti come questo erano chiamati raddrizzatori a ponte.Mi hanno permesso di ottenere tensioni da 900 a 1200 volt da un trasformatore televisivo destinato a generare 450-600 volt.
Questo è in realtà più vicino a un ponte a semionda che a qualsiasi altra cosa.Se guardi l'articolo di Wikipedia sul Cockroft-Walton Generator, scoprirai che in realtà stai visualizzando la metà del moltiplicatore completo.Se si utilizza un vero azionamento AC sinusoidale (con passaggio per lo zero), è meglio utilizzare la variante a onda intera.(Https://en.wikipedia.org/wiki/File:Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier.png)
Questi in realtà non devono essere guidati da onde sinusoidali;i quadrati passa-basso sono ugualmente efficaci (anche se in alcuni casi leggermente meno efficienti)
Un tempo nei televisori venivano utilizzati moltiplicatori di tensione.Un moltiplicatore può ottenere circa il doppio della tensione di linea di picco dell'uscita orizzontale.Talvolta viene aggiunta un'altra tensione all'uscita del trasformatore di riga per aumentare la tensione del secondo anodo del cinescopio.Penso che questo serva a ridurre il costo del trasformatore di riga trasformatore.
È interessante notare che li chiamo sempre moltiplicatori di Cockcroft-Walton.Durante la ricerca su un rilevatore di radiazioni cosmiche basato su un tubo fotomoltiplicatore da utilizzare nello spazio, abbiamo riscontrato un problema di rumore causato da una scarica corona di oltre 1000 V nel vuoto.La soluzione è un moltiplicatore CW a 10 stadi, ogni stadio fornisce un dinodo da 100 volt alla caduta di tensione del dinodo fotomoltiplicatore a 10 stadi.La presa PM viene rimossa, il CW viene prodotto direttamente sul cavo PM, quindi l'intero shebang viene rivestito con primer e la gomma siliconica viene inserita nel tubo.Tutti i tubi PM forniscono una tensione di circa 100VAC e 100KHz, quindi sono necessari condensatori CW molto piccoli.L'alimentatore a onda sinusoidale da 100VAC non ci ha portato problemi di rumore corona!Abbiamo portato il primo lotto di satelliti a lasciare l'orbita terrestre.Circa 12 anni dopo, quella spirale diretta al Sole passò sopra la Terra, regalandoci altri 100.000.000 di chilometri di dati!Tutti e 3 i CW stanno ancora andando avanti.Hazza!Hazza!Il moltiplicatore CW continua ad esistere nello spazio!
Prova a spiegare le condizioni generali come l'impedenza superficiale, l'effetto corona e l'alta tensione agli attuali produttori di PCB... Sì, semplicemente non capiscono.
Quindi maggiore è la frequenza della potenza in ingresso CA, meglio è?Voglio sapere che, poiché i chip dell'amplificatore di potenza a stato solido sono in grado di gestire carichi molto elevati e frequenze elevate, potrebbe non essere difficile per gli appassionati del fai da te personalizzare gli alimentatori CA ad alta frequenza.
L'amplificatore di potenza dell'autoradio funzionerà molto bene.Trova un alimentatore switching adatto per alimentarlo, collega il generatore di segnale all'ingresso e quindi avrai l'uscita dell'altoparlante.Collega un normale trasformatore come booster e aggiungi il tuo moltiplicatore.I normali trasformatori possono gestire l'audio, ma non essere avido quando aumenti la frequenza.Otterrai un riscaldamento a correnti parassite e sprecherai energia.
Ho sempre usato un vecchio stereo + laptop come generatore di segnale ad alta potenza.Hanno un sovraccarico integrato, facile da controllare l'uscita, se si fa esplodere un canale, ci sono 1 - 3 di riserva, a seconda del modello.Ho guidato con gioia qualsiasi cosa, dai LED agli altoparlanti a lamina/nastro fai-da-te.
Moltiplicatore di tensione russo da 5 milioni di volt: mi piacerebbe vederlo di persona.http://www.dailytech.com/Pictured+Drone+Survives+Flyover+of+Russias+Largest+Artificial+Lightning+Generator/article37172.htm
Il mio primo laser HeNe (negli anni '60) utilizzava un moltiplicatore di tensione nell'alimentatore.È problematico avviare il laser perché l'alimentatore non fornisce abbastanza corrente.
Mi ricorda la sottostazione del ponte Real Genius e 'controlla sempre la tua ottica'.Sono contento che tu possa fare cose con quello che hai invece di trasformarci in popcorn.
Oh, carino, mi ricorda i miei giorni in ABB HVC.Quando ho visto il loro laboratorio di prova per la prima volta, la mia prima reazione è stata: 'Cavolo, hanno le bobine di Tesla!'.È 'interessante' eseguire test antifulmine/distruttivi su cavi ad alta tensione (come i cavi che importano/esportano elettricità tra paesi).
Ho visto foto di posti come questo e ho pensato 'quanto è bello lavorare lì'.Quindi è questo o qualcos'altro che è dannoso per l'insetticida gigante?
Molto interessante, soprattutto quando si sposta manualmente il piccolo tamburo per cavi (~25 tonnellate).Inoltre, il taglio dei cavi è un po’ interessante.
(Non posso utilizzare le mie foto a causa dell'accordo di riservatezza, quindi ho un numero limitato di cose disponibili al pubblico http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/e308f3e92d9a8fc5c1257c9f00349c99/ca1a4ac2462c7494c1257960004baa6d/$FILE/cable_4794 %20% 20300 dpi.jpg
La cosa arancione sullo sfondo è il 'rullante' http://www07.abb.com/images/librariesprovider51/jobba-hos-oss/examensarbete_1183x35089f536e3c1f463c09537ff0000433538.jpg?sfvrsn=
Un 'grande tamburo' http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/943ab3f8e3fbab3bc1257c7c00484f5f/$file/Dudgeon+cables.jpg
Ottimo post, una parte che spero sia il confronto con la pompa di carica DC-DC.È molto simile, ma non è necessario un orologio con ingresso CA!Lo so, lo so, Wikipedia ha messo le classifiche una accanto all'altra.
Penso che questo potrebbe essere utile per i circuiti dei generatori di biciclette.Normalmente, il tuo generatore ha una tensione nominale di 6 V CA, ma a seconda della velocità puoi ottenere 5-7 V.Puoi facilmente rettificare e alimentare il regolatore lineare, ma la bassa efficienza in questa applicazione verrà utilizzata come resistenza del generatore, il che in definitiva significa che farai un passo più forte alla stessa velocità!Quindi l'efficienza è molto utile qui.Pertanto, si desidera utilizzare un convertitore CC-CC, ma se si tenta di emettere una tensione di 5 V, la caduta di tensione dell'interruttore step-down sarà molto bassa.Per ottenere buone prestazioni, alla fine sono necessari boost e buck o altre cose, che sono più complicate e meno efficienti del buck diretto.
Il moltiplicatore di tensione mostrato qui è anche un raddrizzatore, quindi potrebbe essere ragionevole utilizzarlo per raddoppiare la tensione, quindi è necessario solo un semplice interruttore step-down per ottenere la bassa tensione di caduta.Ho appena saputo su Wikipedia che l'interruttore '120-240″ sull'alimentatore fa proprio questo: converte il raddrizzatore in un duplicatore di tensione!
Questo è più comunemente usato per alte tensioni,
ma questo circuito è utile anche per gli amanti del fai-da-te quando si ha a che fare con l'alimentazione CA a bassa tensione!
I duplicatori di tensione comportano anche alcune inefficienze: in primo luogo, ciascun diodo scenderà di almeno 0,2 V (se si utilizzano diodi Schottky).Inoltre, alla bassa frequenza CA di un tipico generatore da bicicletta, sarà necessario un condensatore di grande capacità per alimentare qualsiasi apparecchiatura più impegnativa di un computer da bicicletta.
Orario di pubblicazione: 05-ago-2021
