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電壓倍增�
閱讀�2716�(shí)間:2020-12-30 17:02:24

    電壓倍增器是一種電�,其從下變頻AC電功率電壓為更高的直流電�,通常使用的一�(gè)�(wǎng)�(luò)�電容器和二極��
    電壓倍增器可用于為電子設(shè)備產(chǎn)生幾伏特的電壓,為高能物理實(shí)�(yàn)和雷電安全測試等目的可產(chǎn)生數(shù)百萬伏特的電�。最常見的電壓倍增器類型是半波串聯(lián)倍增�,也稱為Villard級聯(lián)(但�(shí)際上是Heinrich Greinacher�(fā)明的)�

擊穿電壓

    雖然該乘法器可用于產(chǎn)生數(shù)千伏的輸�,但各�(gè)組件的額定值不需要承受整�(gè)電壓范圍。每�(gè)組件僅需要關(guān)注其自身端子之間以及與之直接相鄰的組件之間的相對電壓��
    電壓倍增�
    通常,電壓倍增器在物理上會像梯子一樣布�,以使逐漸增加的電壓電勢沒有機(jī)會跨接至電路的低得多的電勢部��
    請注�,在乘法器的電壓差的相對范圍�(nèi)需要一定的安全裕度,以便梯形圖可以承受至少一�(gè)二極管或電容器組件的短路故障。否�,單�(diǎn)短路故障可能會連續(xù)過電壓并破壞乘法器中的每�(gè)下一�(gè)組件,從而可能破壞整�(gè)乘法器鏈�
    交叉耦合開關(guān)電容�
    電壓倍增器可以由交叉耦合的開�(guān)電容器類型的電壓倍增器的級聯(lián)形成。當(dāng)電源電壓�1.2 V或更低時(shí),通常使用這種類型的電路代替Dickson乘法�。隨著輸入電壓的下降,迪克森乘法器的功率�(zhuǎn)換效率越來越�,因?yàn)榕c輸出電壓相比,跨二極管的晶體管兩端的電壓降變得更加重要。由于交叉耦合電路中的晶體管不是二極管布線�,因此壓降問題并不是那么�(yán)重�
    這種特性帶來了�(yōu)于Dickson乘法器的另一�(gè)�(yōu)勢:以兩倍的頻率降低了紋波電�。紋波頻率的增加是有利的,因?yàn)樗子谕ㄟ^濾波去除。每�(gè)階段(理想電路中)將輸出電壓提高峰值時(shí)鐘電壓。假�(shè)該電平與DC輸入電壓相同,則n級乘法器將(理想情況下)輸出nV in。交叉耦合電路中損耗的主要原因是寄生電容,而不是開�(guān)閾值電�。發(fā)生損耗是�?yàn)樵诿總€(gè)周期中一些能量必須充入寄生電容�

電壓倍增器的�(yīng)�

    用于CRT的高壓電源通常使用倍壓器和由CRT本身的內(nèi)部和外部aquadag涂層形成的末級平滑電容器。CRT以前是電視機(jī)中的常見組件。電壓倍增器仍然可以在�(xiàn)代電視,�(fù)印機(jī)和防蟲器中找��
    高壓倍增器用于噴漆設(shè)備中,最常見于汽車制造廠。在噴漆器的噴嘴中使用輸出電壓約�100kV的倍增�,對霧化的涂料顆粒�(jìn)行充�,然后將其吸引到要噴涂的帶相反電荷的金屬表面�。這有助于減少使用的油漆量,并有助于鋪展均勻的油漆��
    高能物理中常用的一種電壓倍增器是Cockcroft-Walton�(fā)生器(由John Douglas Cockcroft和Ernest Thomas Sinton Walton�(shè)�(jì)用于粒子加速器,用于研究中,并�1951年獲得諾貝爾物理�(xué)�(jiǎng)� �

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