電圧トリプラーは、AC電圧のピーク電圧が5ボルトの場合、出力で15ボルトのDCを取得するように、ピーク入力電圧の3倍を取得する回路です。一般に、変圧器は電圧をステップアップまたはステップダウンするためにありますが、サイズとコストのために変圧器が実行できない場合があります。この種の電圧トリプラー(電圧マルチプライヤ)は、少数のダイオードとコンデンサーを使用して構築できます。これらの回路は、テレビやコンピューターのCRT(ブラウン管)モニターのように、低AC電圧で高DC電圧を生成する必要があり、低電流が必要な場合に非常に役立ちます。CRTモニターには、低電流で高DC電圧が必要です。
コンポーネント
- ダイオード-3(1N4007)
- Capaciotors-22uf(3)
- 変圧器(9-0-9)
電圧トリプラー回路図と説明
以前の電圧ダブラ回路を拡張して、電圧トリプラ回路を作成できます。前の回路では、555タイマーを使用してDCを介して方形波を生成しましたが、この回路ではAC(交流)を使用し、電圧を3倍にするためにダイオードとコンデンサをもう1つ追加しました。
ブレッドボードでデモンストレーションできるように、9-0-9トランスを使用してAC主電源電圧(220v)を降圧しました。
ACの最初の正の半サイクル中に、ダイオードD1は順方向にバイアスされ、コンデンサC1はD1を介して充電されます。コンデンサC1は、ACのピーク電圧(Vpeak)まで充電されます。
ACの負の半サイクルの間、ダイオードD2が導通し、D1が逆バイアスされます。D1はコンデンサC1の放電をブロックします。ここで、コンデンサC2は、コンデンサC1(Vpeak)の結合電圧と、同じくVpeakであるAC電圧の負のピークで充電されます。したがって、コンデンサC2は最大2Vpeakボルトまで充電されます。
2番目の正の半サイクル中に、ダイオードD1とD3が導通し、D2が逆バイアスされます。このようにして、コンデンサC2は、コンデンサC3をそれ自体と同じ電圧(2 Vpeak)まで充電します。
これで、コンデンサC1とC3は直列になり、C1の両端の電圧はVpeak、C3の両端の電圧は2 Vpeakになるため、C1とC3の直列接続の両端の電圧はVpeak + 2Vpeak = 3 Vpeakになります。これにより、 ACのピーク値。電圧はピーク電圧の正確に3倍ではありませんが、ダイオードの両端で電圧が低下するため、結果の電圧は次のようになります。
Vout = 3 * Vpeak –ダイオード間で電圧が低下します
私たちの場合、入力電圧として9vを使用し、約 37.1vの出力電圧。9vはRMS値であるため、Vpeak値は9 * root 2 = 9 * 1.414 = 12.7vです。
したがって、出力電圧は次のようになります。12.7* 3 = 38.1v
しかし、私たちは約を得ました。37.1vなので、約 38.1 – 37.1 = 1vがダイオード間でドロップされました。
この電圧トリプラ回路の欠点は、リップル周波数が非常に高く、出力を平滑化することが非常に難しいことです。大きな値のコンデンサを使用すると、リップルを減らすことができます。そして利点は、低電圧電源から非常に高い電圧を生成できることです。
ノート:
- 電圧は瞬時に3倍になることはありませんが、ゆっくりと増加し、しばらくすると入力電圧の3倍に設定されます。
- コンデンサC2およびC3の定格電圧は、入力電圧の少なくとも2倍である必要があります。
- 出力電圧は入力電圧の3倍ではなく、入力電圧よりも低くなります。AC電源の12.7Vpeak値(9vはrms値、Vpeakは9 * 1.414 = 12.7vであることを意味します)入力電源に対して37.1vを取得したように。
また、ダイオードとコンデンサを追加することで、はるかに高い電圧を生成し、ピークAC電圧の4倍、5倍、6倍、7倍以上の電圧を得ることができます。