Voltage Triplerคือวงจรที่เราได้รับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุดสามเท่าเช่นถ้าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงสุดคือ 5 โวลต์เราจะได้รับ 15 โวลต์ DC ที่เอาต์พุต โดยทั่วไปหม้อแปลงจะมีแรงดันไฟฟ้าแบบ step-up หรือ step-down แต่บางครั้งหม้อแปลงก็ไม่สามารถทำได้เนื่องจากขนาดและต้นทุน ชนิดของนี้Tripler แรงดันไฟฟ้า (แรงดันคูณ) สามารถสร้างขึ้นโดยใช้ไดโอดไม่กี่และตัวเก็บประจุ วงจรเหล่านี้มีประโยชน์มากเมื่อต้องสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับต่ำและต้องใช้กระแสไฟฟ้าต่ำเช่นในจอภาพ CRT (หลอดรังสีแคโทด) ในทีวีและคอมพิวเตอร์ จอภาพ CRT ต้องการแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงและมีกระแสไฟต่ำ
ส่วนประกอบ
- ไดโอด -3 (1N4007)
- ตัวเก็บประจุ - 22uf (3)
- หม้อแปลงไฟฟ้า (9-0-9)
แผนภาพวงจรแรงดันไฟฟ้า Tripler และคำอธิบาย
เราสามารถขยายวงจรไฟฟ้าแรงทวีก่อนหน้านี้ในการสร้างวงจรไฟฟ้าแรง Tripler ในวงจรก่อนหน้านี้เราได้ใช้ 555 เพื่อสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมผ่านซี แต่ในวงจรนี้เราได้ใช้AC (สลับปัจจุบัน) และเพียงแค่เพิ่มอีกหนึ่งไดโอดและตัวเก็บประจุจะสามแรงดันไฟฟ้า
เราใช้หม้อแปลง 9-0-9 เพื่อลดแรงดันไฟ AC (220v) เพื่อให้เราสามารถแสดงบนเขียงหั่นขนมได้
ในช่วงครึ่งรอบแรกที่เป็นบวกของ AC ไดโอด D1 จะเอนเอียงไปข้างหน้าและตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จผ่าน D1 Capacitor C1 ได้รับการชาร์จสูงสุดถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของ AC เช่น Vpeak
ในช่วงครึ่งรอบที่เป็นลบของ AC ไดโอด D2 จะดำเนินการและ D1 ย้อนกลับแบบเอนเอียง D1 บล็อกการคายประจุของตัวเก็บประจุ C1 ตอนนี้ตัวเก็บประจุ C2 จะชาร์จด้วยแรงดันรวมของตัวเก็บประจุ C1 (Vpeak) และจุดสูงสุดเชิงลบของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เป็น Vpeak ด้วย ดังนั้นตัวเก็บประจุ C2 จึงชาร์จได้สูงถึง 2Vpeak โวลต์
ในช่วงครึ่งรอบบวกที่สองไดโอด D1 และ D3 ดำเนินการและ D2 จะได้รับความเอนเอียงแบบย้อนกลับ ด้วยวิธีนี้ตัวเก็บประจุ C2 จะชาร์จตัวเก็บประจุ C3 ถึงแรงดันไฟฟ้าเดียวกับตัวมันเองซึ่งก็คือ 2 Vpeak
ตอนนี้ตัวเก็บประจุ C1 และ C3 อยู่ในอนุกรมและแรงดันไฟฟ้าคร่อม C1 คือ Vpeak และแรงดันไฟฟ้าคร่อม C3 คือ 2 Vpeak ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าในการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของ C1 และ C3 คือ Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak ซึ่งเราได้รับแรงดันไฟฟ้าสามเท่าของ ค่าสูงสุดของ AC แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะไม่เท่ากันสามเท่าของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไดโอดดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ได้จะเป็น:
Vout = 3 * Vpeak - แรงดันตกคร่อมไดโอด
ในกรณีของเราเราใช้ 9v เป็นแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและมีค่าประมาณ แรงดันไฟฟ้าขาออก 37.1v. 9v คือค่า RMS ดังนั้นค่า Vpeak คือ 9 * root 2 = 9 * 1.414 = 12.7 v
ดังนั้นแรงดันขาออกของเราควรเป็น: 12.7 * 3 = 38.1v
แต่เราได้ประมาณ. 37.1v โดยประมาณ 38.1 - 37.1 = 1v ถูกลดลงในไดโอด
ข้อเสียของวงจรแรงดันสามเท่านี้คือความถี่ Ripple สูงมากและยากมากที่จะทำให้เอาต์พุตราบรื่นการใช้ตัวเก็บประจุที่มีค่ามากสามารถช่วยลดการกระเพื่อมได้ และข้อดีคือเราสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงมากจากแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ
หมายเหตุ:
- แรงดันไฟฟ้าจะไม่เพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าในทันที แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆและหลังจากนั้นสักครู่แรงดันไฟฟ้าจะตั้งค่าเป็นสามเท่าของแรงดันไฟฟ้า
- พิกัดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ C2 และ C3 ควรมีค่าอย่างน้อยสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
- แรงดันไฟฟ้าขาออกไม่ตรงกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสามเท่ามันจะน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้า เช่นเดียวกับที่เราได้รับ 37.1v สำหรับค่า 12.7 Vpeak ของแหล่งจ่ายไฟ AC (9v คือค่า rms หมายความว่า Vpeak คือ 9 * 1.414 = 12.7v)
นอกจากนี้เรายังสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นมากและสามารถรับแรงดันสี่เท่า 5 เท่า 6 เท่า 7 เท่าและอื่น ๆ แรงดันไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงสุดโดยการเพิ่มไดโอดและตัวเก็บประจุ