Multiplicateur de tension
Que se passe-t-il si vous chargez les condensateurs en parallèle ou un à la fois, puis connectez-les en série et utilisez la batterie résultante comme source de tension plus élevée ? Mais c'est une façon bien connue d'augmenter la tension, appelée multiplication.
En utilisant un multiplicateur de tension, une tension plus élevée peut être obtenue à partir d'une source basse tension sans avoir besoin d'un transformateur élévateur à cet effet. Dans certaines applications, le transformateur ne fonctionnera pas du tout, et il est parfois beaucoup plus pratique d'utiliser un multiplicateur pour augmenter la tension.
Par exemple, dans les téléviseurs fabriqués en URSS, une tension de 9 kV peut être obtenue à partir d'un transformateur linéaire puis déjà augmentée à 27 kV à l'aide d'un multiplicateur UN9 / 27-1,3 (le marquage signifie que 9 kV est fourni à l'entrée, 27 kV sous un courant de 1,3 mA est obtenu en sortie).
Imaginez si vous deviez obtenir une telle tension pour un téléviseur CRT en utilisant un seul transformateur ? Combien de tours doivent être enroulés dans son enroulement secondaire et quelle sera l'épaisseur du fil ? Cela entraînerait un gaspillage de matériaux.En conséquence, il s'avère que pour obtenir des tensions élevées, si la puissance requise n'est pas élevée, un multiplicateur convient tout à fait.
Un circuit multiplicateur de tension, qu'il soit basse tension ou haute tension, ne contient que deux types de composants : des diodes et des condensateurs.
La fonction des diodes est de diriger le courant de charge dans les condensateurs respectifs, puis de diriger le courant de décharge des condensateurs respectifs dans la bonne direction afin que l'objectif (obtenir une tension accrue) soit atteint.
Bien sûr, une tension alternative ou d'onde est appliquée au multiplicateur, et souvent cette tension de source est prélevée sur le transformateur. Et en sortie du multiplicateur, grâce aux diodes, la tension sera désormais constante.
Regardons comment fonctionne le multiplicateur, en utilisant un doubleur comme exemple. Lorsque le courant au tout début descend de la source, le condensateur supérieur voisin C1 est chargé en premier et le plus intensément à travers la diode inférieure voisine D1, tandis que le deuxième condensateur selon le schéma ne reçoit pas de charge, car il est bloqué par la diode.
De plus, puisque nous avons une source CA ici, le courant monte à partir de la source, mais ici, en cours de route, il y a condensateur chargé C1, qui s'avère maintenant être connecté en série avec la source et à travers la diode D2, le condensateur C2 reçoit une charge à une tension plus élevée, donc la tension sur celui-ci est supérieure à l'amplitude de la source (moins les pertes dans le diode, dans les fils, dans le diélectrique et autres.).).
De plus, le courant redescend depuis la source - le condensateur C1 est rechargé.Et s'il n'y a pas de charge, après quelques périodes la tension aux bornes du condensateur C2 sera maintenue à environ 2 amplitude de la tension de la source. De même, vous pouvez ajouter plus de sections pour obtenir des tensions plus élevées.
Cependant, à mesure que le nombre d'étages dans le multiplicateur augmente, la tension de sortie devient d'abord de plus en plus élevée, puis diminue rapidement. En pratique, plus de 3 étapes sont rarement utilisées dans les multiplicateurs. Après tout, si vous mettez trop d'étapes, les pertes augmenteront et la tension des sections éloignées sera inférieure à celle souhaitée, sans parler du poids et des dimensions d'un tel produit.
Soit dit en passant, le doublement de tension est traditionnellement utilisé dans les fours à micro-ondes. CT (fréquence 50 Hz), mais le triplement, en multiples tels que UN, est appliqué à une tension haute fréquence mesurée en dizaines de kilohertz.
Aujourd'hui, dans de nombreux domaines techniques où une haute tension à faible courant est requise : dans la technologie laser et à rayons X, dans les systèmes de rétroéclairage d'affichage, dans les circuits de puissance à magnétron, dans les ioniseurs d'air, les accélérateurs de particules, dans la technologie de copie, les multiplicateurs sont bien implantés.