Voltage Tripler هي الدائرة التي نحصل فيها على ثلاث مرات من ذروة جهد الدخل ، مثل إذا كانت ذروة جهد التيار المتردد 5 فولت ، فسنحصل على 15 فولت تيار مستمر عند الخرج. بشكل عام ، توجد المحولات لتصعيد الجهد أو خفضه ، ولكن في بعض الأحيان لا تكون المحولات مجدية بسبب حجمها وتكلفتها. يمكن بناء هذا النوع من الجهد الثلاثي (مضاعف الجهد) باستخدام عدد قليل من الثنائيات والمكثفات. هذه الدوائر مفيدة للغاية حيث يلزم توليد جهد تيار مستمر عالي بجهد تيار متردد منخفض و تيار منخفض مطلوب ، كما هو الحال في شاشات CRT (أنابيب أشعة الكاثود) في التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. تتطلب شاشة CRT جهدًا عاليًا للتيار المستمر مع تيار منخفض.
مكونات
- الثنائيات -3 (1N4007)
- السعات - 22 فائق التوهج (3)
- محول (9-0-9)
مخطط الدائرة ثلاثية الجهد وشرحها
يمكننا تمديد دائرة مضاعف الجهد السابقة ، لإنشاء دائرة ثلاثية الجهد. في الدائرة السابقة ، استخدمنا مؤقت 555 لتوليد الموجة المربعة عبر التيار المستمر ، لكن في هذه الدائرة استخدمنا التيار المتردد (التيار البديل) وأضفنا صمامًا ثنائيًا ومكثفًا واحدًا لمضاعفة الجهد ثلاث مرات.
لقد استخدمنا 9-0-9 محولات للتنازل عن جهد التيار المتردد (220 فولت) ، حتى نتمكن من عرضه على اللوح.
خلال أول نصف دورة موجبة للتيار المتردد ، يتجه الصمام الثنائي D1 إلى الأمام ويتم شحن المكثف C1 من خلال D1. يتم شحن المكثف C1 حتى ذروة جهد التيار المتردد أي Vpeak.
خلال الدورة النصف السلبية للتيار المتردد ، يجري الصمام الثنائي D2 و D1 المنحاز العكسي. يمنع D1 تفريغ المكثف C1. الآن يشحن المكثف C2 بالجهد المشترك للمكثف C1 (Vpeak) والذروة السالبة لجهد التيار المتردد التي هي أيضًا Vpeak. لذا فإن المكثف C2 يشحن حتى 2Vpeak volt.
خلال دورة النصف الموجب الثانية ، يجري الصمام الثنائي D1 و D3 و D2 منحازًا عكسيًا. بهذه الطريقة يقوم المكثف C2 بشحن المكثف C3 إلى نفس الجهد مثل نفسه ، وهو 2 Vpeak.
الآن يكون المكثف C1 و C3 متسلسلين والجهد عبر C1 هو Vpeak والجهد عبر C3 هو 2 Vpeak ، وبالتالي فإن الجهد عبر سلسلة اتصال C1 و C3 هو Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak ، هكذا نحصل على الجهد الثلاثي من ذروة قيمة التيار المتردد. على الرغم من أن الجهد ليس بالضبط ثلاث مرات من جهد الذروة ، لأن بعض الجهد ينخفض عبر الثنائيات ، فإن الجهد الناتج سيكون:
Vout = 3 * Vpeak - تنخفض الفولتية عبر الثنائيات
في حالتنا ، استخدمنا 9 فولت كجهد دخل وحصلنا على ما يقرب من. جهد الخرج 37.1 فولت. 9v هي قيمة RMS لذا فإن قيمة Vpeak هي 9 * جذر 2 = 9 * 1.414 = 12.7 فولت.
لذلك يجب أن يكون جهد الخرج لدينا: 12.7 * 3 = 38.1 فولت
لكن لدينا تقريبا. 37.1 فولت ، تقريبًا. 38.1 - 37.1 = تم إسقاط 1 فولت عبر الثنائيات.
عيب هذه الدائرة الثلاثية للجهد هو أن تردد التموج مرتفع جدًا ومن الصعب جدًا سلاسة الإخراج ، باستخدام القيمة الكبيرة للمكثفات يمكن أن يساعد في تقليل التموج. والميزة هي أنه يمكننا توليد جهد عالي جدًا من مصدر طاقة منخفض الجهد.
ملاحظات:
- لن يتضاعف الجهد ثلاث مرات على الفور ولكنه سيزداد ببطء وبعد مرور بعض الوقت ، سيتم ضبطه على ثلاث مرات من جهد الدخل.
- يجب أن يكون معدل الجهد للمكثف C2 و C3 ضعف جهد الدخل على الأقل.
- جهد الخرج ليس بالضبط ثلاث مرات من جهد الدخل ، سيكون أقل من جهد الدخل. كما حصلنا على 37.1 فولت لقيمة 12.7 Vpeak لإمداد التيار المتردد (9v هي قيمة rms ، يعني Vpeak هو 9 * 1.414 = 12.7v) توريد المدخلات.
يمكننا أيضًا توليد جهد أعلى بكثير ويمكننا الحصول على أربعة أضعاف ، 5 مرات ، 6 مرات ، 7 مرات وأكثر ، جهد ذروة جهد التيار المتردد ، عن طريق إضافة المزيد من الثنائيات والمكثفات.