Схема випрямляча з помноженням напруги

Схеми випрямлення з помноженням напруги дозволяють отримати подвоєну, потроєну і.т. напругу у порівнянні з вихідною напругою однопівперіодного випрямляча. Застосовують такі випрямлячі для живлення малопотужних високовольтних пристроїв, які споживають малий струм (декілька мА): рентгенівських трубок, анодів високовольтних електронно-променевих трубок і т.д.

Принцип роботи помножувачів напруги оснований на використанні декількох конденсаторів, кожен з яких заряджається від однієї обмотки трансформатора через відповідні діоди. По відношенню до навантаження конденсатори виявляються ввімкненими послідовно, і їх напруги сумуються. Схеми помноження можна використовувати і в безтрансформаторному ввімкнені в мережу змінного струму.

Розрізняють симетричні і несиметричні схеми помноження напруги.

Симетрична схема подвоєння напруги (схема Латура) складається з двох однопівперіодних випрямлячів і наведена на рис.3.11.

Рис.3.11. Симетрична схема випрямлення з подвоєнням напруги

Конденсатор С ₁ заряджається через діод протягом першої півхвилі, а С ₂ – через діод протягом другої півхвилі. Напруга на навантаженні при холостому ході дорівнює подвоєному амплітудному значенню. В реальних схемах при наявності навантаження заряд одного конденсатора супроводжується одночасним розрядом другого конденсатора через опір навантаження, тому напруга на навантажені буде менша від подвоєного значення. Щоб була менша різниця між випрямленою напругою при холостому ході і напругою при навантаженні.

Пульсація випрямленої напруги має подвоєну частоту по відношенню до частоти мережі. При холостому ході середнє значення випрямленої напруги

Максимальне значення зворотної напруги на діоді при холостому ході дорівнює середньому значенню випрямленої напруги.

Несиметрична схема випрямлення з подвоєнням напруги зображена на рис.3.12 і складається з двох однопівперіодних випрямлячів, які живляться від різних за значенням напруг.

Рис.3.12. Несиметрична схема випрямлення з подвоєнням напруги

Протягом першого півперіоду через відкритий діод заряджається конденсатор С ₁ напругою , а протягом другого півперіоду конденсатор С₂ через відкритий діод заряджається під дією суми двох напруг – і , які збігаються за напрямком. В результаті напруга на конденсаторі С₂ виявляється в два рази більшою ніж напруга на конденсаторі С ₁. Зворотна напруга на діоді при холостому ході досягає значення подвоєної амплітуди на вторинній обмотці трансформатора. Частота пульсацій випрямленої напруги дорівнює частоті змінної напруги живлення. Оскільки один з виводів вторинної обмотки трансформатора з’єднаний з від’ємним полюсом навантаження, то можливе його заземлення, що є позитивним явищем.