電壓倍增器

如果您並聯或一次為電容器充電，然後將它們串聯並使用產生的電池作為更高電壓的來源，會怎樣？但這是一種眾所周知的增加電壓的方法，稱為倍增。

使用電壓倍增器，可以從低壓源獲得更高的電壓，而無需為此目的使用升壓變壓器。在某些應用中，變壓器根本不工作，有時使用倍增器來增加電壓會方便得多。

例如，在蘇聯製造的電視中，可以從線性變壓器獲得 9 kV 的電壓，然後使用乘法器 UN9 / 27-1.3 將其增加到 27 kV（標記表示向輸入提供 9 kV，在輸出端獲得 1.3 mA 電流時的 27 kV）。

想像一下，如果您必須只使用一個變壓器就可以為 CRT 電視獲得這樣的電壓？其次級繞組必須纏繞多少匝，導線要多粗？這將導致材料的浪費。結果表明，為了獲得高電壓，如果所需功率不高，則倍增器非常合適。

電壓倍增器電路，無論是低壓還是高壓，都只包含兩種元件：二極管和電容器。

二極管的作用是將充電電流引導到相應的電容器中，然後將來自相應電容器的放電電流引導到正確的方向，從而達到目的（獲得增加的電壓）。

當然，乘法器會施加交流或波形電壓，而且通常該電源電壓取自變壓器。在乘法器的輸出端，由於二極管的存在，電壓現在將保持恆定。

讓我們以倍增器為例，看看乘法器是如何工作的。當電流一開始從源頭向下移動時，附近的上電容器 C1 首先通過附近的下二極管 D1 最集中地充電，而根據該方案，第二個電容器不會接收電荷，因為它被二極管。

此外，由於我們這裡有交流電源，電流從電源向上傳播，但沿途有 充電電容器 C1，現在證明與源串聯連接，並通過二極管 D2，電容器 C2 在較高電壓下接收電荷，因此其上的電壓高於源的幅度（減去損耗二極管，在電線，在電介質和其他。）。

此外，電流再次從源頭向下移動——電容器 C1 被充電。如果沒有負載，經過幾個週期後，電容器 C2 兩端的電壓將保持在電源電壓幅值的大約 2 倍。同樣，您可以添加更多部分以獲得更高的電壓。

然而，隨著乘法器級數的增加，輸出電壓先是越來越高，然後迅速下降。實際上，乘法器中很少使用超過 3 個步驟。畢竟，如果步數過多，損耗就會增加，遠處的電壓也會低於預期，更不用說此類產品的重量和尺寸了。

順便說一句，倍壓傳統上用於微波爐。 交通運輸部 （頻率 50 Hz），但三倍，如 UN 的倍數，適用於以數十千赫茲測量的高頻電壓。

今天，在許多需要高電壓和低電流的技術領域：在激光和 X 射線技術、顯示器背光系統、磁控管電源電路、空氣電離器、粒子加速器、複印技術中，倍增器已經紮根。