Wakati wa kutatua matatizo ya saketi, kuna wakati ni muhimu kuachana na matumizi ya transfoma ili kuongeza volteji ya pato. Sababu ya hii mara nyingi hugeuka kuwa haiwezekani kujumuisha waongofu wa hatua katika vifaa kwa sababu ya viashiria vyao vya uzito na saizi. Katika hali kama hii, suluhu ni kutumia mzunguko wa kuzidisha.
Ufafanuzi wa Kizidishi cha Voltage
Kifaa, ambacho kinamaanisha kiongeza umeme, ni saketi inayokuruhusu kubadilisha AC au volteji ya msukumo hadi DC, lakini kwa thamani ya juu zaidi. Kuongezeka kwa thamani ya parameter kwenye pato la kifaa ni sawa sawa na idadi ya hatua za mzunguko. Kizidishi kikuu cha msingi zaidi cha kuzidisha volti kilichopo kilivumbuliwa na wanasayansi Cockcroft na W alton.
Vishinikizo vya kisasa vilivyoundwa na tasnia ya vifaa vya elektroniki vina sifa ya ukubwa mdogo na uwezo mkubwa kiasi. Hii ilifanya iwezekanavyo kujenga upya nyaya nyingi na kuanzisha bidhaa katika vifaa tofauti. Kizidishi cha voltage kilikusanywa kwenye diodi na capacitors zilizounganishwa kwa mpangilio wao wenyewe.
Mbali na kazi ya kuongeza umeme, vizidishi huibadilisha kwa wakati mmoja kutoka AC hadi DC. Hii ni rahisi kwa kuwa mzunguko wa jumla wa kifaa umerahisishwa na inakuwa ya kuaminika zaidi na ngumu. Kwa usaidizi wa kifaa, ongezeko la hadi volti elfu kadhaa linaweza kupatikana.
Mahali ambapo kifaa kinatumika
Waongezaji wengi wamepata matumizi yao katika aina mbalimbali za vifaa, hivi ni: mifumo ya kusukuma ya leza, vifaa vya mionzi ya X-ray katika vitengo vyake vya volteji ya juu, kwa ajili ya kuwasha mwangaza wa vionyesho vya kioo kioevu, pampu za aina ya ioni, taa za mawimbi zinazosafiri, viyoyozi vya hewa, mifumo ya kielektroniki, viongeza kasi vya chembe, mashine za kunakili, televisheni na oscilloscope zenye kinescope, pamoja na pale ambapo umeme wa DC wa juu, wa sasa wa chini unahitajika.
Kanuni ya kiongeza voltage
Ili kuelewa jinsi saketi inavyofanya kazi, ni vyema kuangalia utendakazi wa kinachojulikana kama kifaa cha ulimwengu wote. Hapa idadi ya hatua haijabainishwa haswa, na umeme wa pato umedhamiriwa na formula: nUin=Uout, ambapo:
- n ni idadi ya hatua za mzunguko zilizopo;
- Uin ni volteji inayotumika kwenye ingizo la kifaa.
Katika wakati wa mwanzo, wakati la kwanza, tuseme, wimbi chanya la nusu linapokuja kwenye mzunguko, diode ya hatua ya kuingiza huipitisha kwa capacitor yake. Mwisho huo unashtakiwa kwa amplitude ya umeme unaoingia. Na pili hasinusu-wimbi, diode ya kwanza imefungwa, na semiconductor ya hatua ya pili inakuwezesha kwenda kwa capacitor yake, ambayo pia inashtakiwa. Zaidi ya hayo, voltage ya capacitor ya kwanza, iliyounganishwa kwa mfululizo na ya pili, huongezwa kwa ya mwisho na pato la capacitor tayari ni umeme mara mbili.
Jambo lile lile hutokea kwa kila hatua inayofuata - hii ndiyo kanuni ya kiongeza volti. Na ukiangalia maendeleo hadi mwisho, zinageuka kuwa umeme wa pato huzidi pembejeo kwa idadi fulani ya nyakati. Lakini kama ilivyo kwa kibadilishaji nguvu, nguvu ya sasa hapa itapungua kwa kuongezeka kwa tofauti inayowezekana - sheria ya uhifadhi wa nishati pia inafanya kazi.
Mpango wa kuunda kizidishi
Msururu mzima wa saketi umekusanywa kutoka kwa viungo kadhaa. Kiungo kimoja cha multiplier ya voltage kwenye capacitor ni rectifier ya aina ya nusu ya wimbi. Ili kupata kifaa, ni muhimu kuwa na viungo viwili vilivyounganishwa mfululizo, ambayo kila mmoja ina diode na capacitor. Saketi kama hiyo ni nyongeza ya umeme maradufu.
Wakilisho wa picha wa kifaa cha kuzidisha volteji katika toleo la kawaida huonekana kwa mkao wa diagonal wa diodi. Mwelekeo wa kuwasha semiconductors huamua ni uwezo gani - hasi au chanya - utakuwepo kwenye matokeo ya kizidishi kinachohusiana na sehemu yake ya kawaida.
Kwa kuchanganya saketi zilizo na uwezo hasi na chanya, saketi ya kuongeza nguvu ya umeme inayobadilikabadilika inapatikana kwenye utoaji wa kifaa. Kipengele cha ujenzi huu ni kwamba ikiwa unapima kiwangoumeme kati ya nguzo na hatua ya kawaida na inazidi voltage ya pembejeo kwa mara 4, basi ukubwa wa amplitude kati ya nguzo itaongezeka kwa mara 8.
Katika kizidishio, sehemu ya kawaida (ambayo imeunganishwa kwa waya ya kawaida) itakuwa pale ambapo pato la chanzo cha usambazaji limeunganishwa na pato la capacitor iliyounganishwa na capacitors nyingine zilizounganishwa mfululizo. Mwishoni mwao, umeme wa pato huchukuliwa kwa vipengele hata - kwa mgawo hata, kwenye capacitors isiyo ya kawaida, kwa mtiririko huo, kwa mgawo usio wa kawaida.
Kusukuma capacitors katika kizidishi
Kwa maneno mengine, katika kifaa cha kizidisha volti isiyobadilika, kuna mchakato fulani wa muda mfupi wa kuweka kigezo cha pato kinacholingana na kilichotangazwa. Njia rahisi ya kuona hii ni kwa kuongeza umeme mara mbili. Wakati, kwa njia ya semiconductor D1, capacitor C1 inashtakiwa kwa thamani yake kamili, kisha katika nusu-wimbi inayofuata, hiyo, pamoja na chanzo cha umeme, wakati huo huo inachaji capacitor ya pili. C1 haina muda wa kuacha malipo yake kabisa hadi C2, kwa hivyo pato mwanzoni halina tofauti inayoweza kutokea maradufu.
Katika nusu ya wimbi la tatu, capacitor ya kwanza huchajiwa tena na kisha kutumia uwezekano wa C2. Lakini voltage kwenye capacitor ya pili tayari ina mwelekeo kinyume na wa kwanza. Kwa hiyo, capacitor ya pato haijashtakiwa kikamilifu. Kwa kila mzunguko mpya, umeme kwenye kipengele cha C1 utaelekea kwenye ingizo, voltage ya C2 itaongezeka maradufu.
Vipihesabu kizidishi
Wakati wa kukokotoa kifaa cha kuzidisha, ni muhimu kuanza kutoka kwa data ya awali, ambayo ni: sasa inayohitajika kwa ajili ya kupakia (In), voltage ya pato (Uout), mgawo wa ripple (Kp). Thamani ya chini ya uwezo wa vipengee vya capacitor, iliyoonyeshwa katika uF, inabainishwa na fomula: С(n)=2, 85nKatika/(KpUout), ambapo:
- n ni idadi ya mara ambazo umeme wa pembejeo huongezeka;
- Ndani - mtiririko wa sasa kwenye mzigo (mA);
- Kp – kipengele cha msukumo (%);
- Uout - volteji iliyopokelewa kwenye utoaji wa kifaa (V).
Kuongeza uwezo uliopatikana kwa hesabu kwa mara mbili au tatu, mtu hupata thamani ya uwezo wa capacitor kwa uingizaji wa mzunguko C1. Thamani hii ya kipengele inakuwezesha kupata mara moja thamani kamili ya voltage kwenye pato, na usisubiri mpaka idadi fulani ya vipindi imepita. Wakati kazi ya mzigo haitegemei kiwango cha kupanda kwa umeme kwa pato la kawaida, uwezo wa capacitor unaweza kuchukuliwa sawa na maadili yaliyohesabiwa.
Bora zaidi kwa upakiaji ikiwa kipengele cha ripple cha kizidishi cha voltage ya diode hakizidi 0.1%. Uwepo wa ripples hadi 3% pia ni wa kuridhisha. Diode zote za mzunguko huchaguliwa kutoka kwa hesabu ili waweze kuhimili kwa uhuru nguvu ya sasa mara mbili ya thamani yake katika mzigo. Fomula ya kukokotoa kifaa kwa usahihi wa hali ya juu inaonekana kama hii: nUin - (Katika(n3 + 9n2/4 + n/2)/(12 f C))=Uout, ambapo:
- f – frequency ya volteji kwenye kifaa cha kuingiza sauti (Hz);
- C - uwezo wa capacitor (F).
Faida nahasara
Tukizungumzia faida za kizidisha voltage, tunaweza kutambua yafuatayo:
Uwezo wa kupata kiasi kikubwa cha umeme kwenye pato - kadiri viunganishi vingi katika mnyororo vitakavyoongezeka, ndivyo kipengele cha kuzidisha kitakavyokuwa kikubwa zaidi
- Urahisi wa muundo - kila kitu hukusanywa kwa viungo vya kawaida na vipengele vya redio vinavyotegemewa ambavyo hushindwa kushindwa mara chache.
- Uzito - kukosekana kwa vipengee vikubwa kama vile kibadilishaji umeme hupunguza saizi na uzito wa saketi.
Hasara kubwa ya saketi yoyote ya kizidishi ni kwamba haiwezekani kupata mkondo mkubwa wa kutoa kutoka kwayo ili kuwasha upakiaji.
Hitimisho
Kuchagua kiongeza volti kwa kifaa fulani. ni muhimu kujua kwamba nyaya za usawa zina vigezo bora katika suala la ripple kuliko zisizo na usawa. Kwa hiyo, kwa vifaa nyeti ni vyema zaidi kutumia multipliers imara zaidi. Hailingani, rahisi kutengeneza, ina vipengele vichache.
