ganda dari pengganda tegangan

Pengganda tegangan, seperti yang dekat dengan satu tahap pengganda Cockroft-walton, sudah dikenal luas. Mereka memungkinkan untuk menggandakan tegangan dari input AC dan dapat berguna pada output transformator misalnya. Tentu saja, harga adalah bahwa arus keluaran adalah setengah dari arus input. Pertanyaan saya adalah: apakah ada sirkuit (semoga analog dan pasif), bukan transformator, yang melakukan tugas ganda: untuk input arus AC, dan output arus AC (atau bahkan DC) dengan setengah tegangan input, dan dua kali lipat dari input saat ini.

WAWASAN: Cukuplah untuk menemukan cara untuk mengisi daya 2 kapasitor secara seri dan melepaskannya secara paralel.

Anda dapat membangun sirkuit seperti itu, tetapi membutuhkan beberapa perangkat aktif. Anda tidak dapat melakukannya hanya dengan dioda dan kapasitor. Berikut adalah satu pembagian dengan delapan yang menggunakan AC utama sebagai input dan output DC. Ini memiliki efisiensi sekitar 85% pada 4W. Ini dapat ditingkatkan dalam beberapa cara, tetapi seperti itu, sangat sederhana:

R10 adalah bebannya. Dalam contoh ini, ini menarik sekitar 4W dengan input 220VAC (Tegangan output sekitar 32V). Anda tidak dapat menggambar lebih banyak tanpa efisiensi menurun secara dramatis.

Begini cara kerjanya: ketika input AC sinus positif, PMOS memblokir dan delapan kapasitor dalam seri diisi melalui dioda atas D30 dan semua shottkies (PMEG6030) secara seri (dioda lain tidak melakukan). Jadi setiap kapasitor akhirnya dibebankan pada VIN / 8. Ketika sinus negatif, D30 berhenti melakukan, tetapi PMOS melakukan. Ini membuat semua MMDB3004 melakukan dan delapan kapasitor menjadi paralel. Muatan kemudian ditransfer ke kapasitor keluaran C4.

Ini, pada kenyataannya, bekerja persis seperti pompa pengisian daya. Anda dapat membagi dengan apa yang Anda inginkan, bukan delapan, dengan menyesuaikan jumlah kapasitor dan dioda. Tentu saja, efisiensi akan terpengaruh jika jumlahnya terlalu banyak.

Sirkuit ini bekerja pada setengah gelombang (satu setengah untuk pengisian, satu setengah untuk pemakaian). Itu mungkin untuk membuatnya bekerja pada gelombang penuh, tetapi itu akan menjadi jauh lebih rumit.

Perhatikan juga bahwa pemilihan komponen sangat penting. Semua dioda, kecuali shottkies secara seri harus tahan terhadap tegangan listrik. Shottky dan kapasitor harus tahan terhadap tegangan output maksimum (tegangan input dibagi delapan). PMOS harus tahan terhadap tegangan listrik, dan memiliki RDSon yang relatif rendah, jika tidak, efisiensi akan turun banyak. R1 harus diberi nilai untuk tegangan listrik.

Akhirnya, dari sudut pandang keamanan, saya tidak akan merekomendasikan sirkuit ini, karena tidak ada isolasi. Juga, ukuran masing-masing komponen membuatnya tidak lebih kompak daripada transformator kecil. Mungkin tidak lebih murah juga, mengingat jumlah komponen yang diperlukan (ketika membaginya dengan rasio yang tinggi), dan diberi MOSFET yang diperlukan (akan mungkin untuk membalikkan seluruh rangkaian dan menggunakan fet N-channel yang lebih murah). Secara keseluruhan, sirkuit ini tentu saja bukan pilihan terbaik, sebenarnya.

Mungkin menggunakan dual kapasitor? Sesuatu seperti ini:

Secara konseptual, sementara kapasitor dalam pengganda tegangan mempertahankan tegangan pada simpul yang tidak pernah menuju ke nol, dalam rangkaian ini induktansi menyimpan energi dan memelihara arus dalam satu cabang yang tidak pernah menuju ke nol.

Arus rata-rata pada dalam gambar ini adalah 1,5 kali (arus rata-rata pada adalah 1,6A) tetapi jika kita mengurangi riak arus yang diperbaiki akan sekitar 3,2A, jadi aku_ . Pertanyaannya adalah: bagaimana kita bisa mengurangi riak?${L_1}$${I_{D1}}$$D_1$$I_{L1} = 3.2{\text{A}} = 2* \overline{I_{D1}}$

Ngspice memberi saya hasil yang serupa.