Умножитель напряжения: принцип работы и сфера применения.

При проектировании современных электронных устройств, проектировщикам часто приходится прибегать к использованию решений, которые по праву можно назвать классическими. Умножитель напряжения по праву занимает достойное место в электронике. Сфера его применения достаточно широкая. Он используется в телевизионной технике, медицинской аппаратуре, измерительных приборах, осциллографах, офисных и бытовых приборах. На его основе спроектированы и успешно используются такие приборы, как ионизаторы воздуха. Ксерокопировальные аппараты также содержат в своем составе этот удивительный прибор.

Его схема настолько проста и эффективна, что можно говорить о высокой надежности этого прибора. Умножитель напряжения состоит из определенным образом включенных диодов и конденсаторов, что и позволяет преобразовывать напряжение переменного тока в постоянное, большой величины. Именно высокий потенциал на выходе прибора и разогревает порошок в картриджах ксерокопировальной техники и позволяет печатать или копировать различные документы. Он позволяет ионизировать воздух в помещениях и повышать работоспособность персонала. Либо заставлять светиться люминофор на экране монитора или телевизора. Умножитель напряжения с успехом применяется в схемах в качестве надежного высоковольтного источника.

Принцип действия этого прибора основан на неоднократном сдвиге фаз питающего переменного напряжения и параллельном заряде накопительных конденсаторов с последующим суммированием полученных потенциалов. Умножитель напряжения – это каскадное устройство. В зависимости от количества каскадов можно получить на выходе потенциал в несколько десятков тысяч вольт. Выходное напряжение может быть ограничено только конструкционными особенностями самого прибора. Согласитесь, сложно держать под контролем небольшую молнию. Изолирующие свойства материала, из которого изготовлен корпус и монтажные части устройства, накладывают ограничения на неограниченное повышение напряжения на выходе.

Кроме переменного тока, в электронике применяется умножитель напряжения постоянного тока (УНПТ), который в состоянии многократно увеличить постоянное входное напряжение. Он требует большее количество элементов и также собран по каскадной схеме. Управляется же такой прибор с помощью импульсов. Удивительным в такой схеме является то, что нет жесткой зависимости между амплитудой входного напряжения и количеством каскадов по отношению к коэффициенту усиления прибора. Выходное напряжение легко меняется с помощью увеличения/уменьшения длительности управляющих импульсов. Прибор обладает низким выходным сопротивлением, что отражается на его выходной мощности.

Если вы решили спроектировать и изготовить свой умножитель напряжения, расчет его основных параметров лучше всего произвести сразу. Здесь все зависит от выбора схемы. Если это удвоитель или утроитель напряжения, то коэффициент усиления посчитать не составит труда. Более сложные схемы, работающие по другим принципам, требуют предварительного расчета с использованием более сложных формул.