Mis on pinge kahekordistaja?

Pinge kahekordistaja on elektriseade, mis võtab sisendiks vahelduvvoolu (AC) ja väljastab kahekordse sisendpingega alalisvoolu, tavaliselt trafosse. Pinge kahekordistajaid on palju erinevat tüüpi, kuid need kõik töötavad põhimõtteliselt samal viisil. Sisendpinge juhitakse läbi rea kondensaatorite, mis salvestavad laengu, ja läbi laengut suunavate dioodide. Kondensaatorid ja dioodid on paigutatud nii, et see hõivaks ja suurendaks sissetulevat võimsust, kahekordistades lõpuks väljundit.

Kõige lihtsamal kujul võib pinge kahekordistaja koosneda ainult kahest komponendist, dioodist ja kondensaatorist. Praktikas selline süsteem hästi ei tööta ja nõuab kvaliteetse väljundi saamiseks lisakomponentide kasutamist. Need lisakomponendid aitavad kõrvaldada naelu ja lainetust, mis võivad tekkida kahekordistamisprotsessi käigus, võimaldades seega väljundpingel olla kasulikum.

Pinge kahekordistaja töötab sissetuleva pinge hõivamiseks läbi kondensaatorite seeria. Üks kondensaator püüab kinni edasi liikuva pinge ja teine ​​voolu, kui see liigub vastupidises suunas. Kui mõlemad kondensaatorid on täielikult laetud, vabaneb vool. Kuna kondensaatorid on paigutatud järjestikku, mis tähendab, et mõlemad on samal liinil, ühinevad kaks püütud pinget üheks pingeks, mis on kaks korda suurem algsest pingest.

Ahela koormus määrab, kas pinge kahekordistaja tegelikult kahekordistab sisendit, kuna süsteemi märkimisväärne äravool põhjustab sisendi vähenemist. Dubleris olevad dioodid ei lase elektril tagasi allikasse liikuda. See tähendab, et kui pinge ületab dioodid, ei saa see liikuda tagasi ja süsteemist välja, vaid ainult edasi. Kui diood on pinge kahekordistajasse valesti paigaldatud, loob see plahvatuse võimaluse, kuna pinge üritab sama koha kaudu nii süsteemi sisse kui ka sealt välja minna.

Suurendades sissetulevat pinget hõivavate kondensaatorite arvu, saab pinge kahekordistaja sissetulevat pinget kolme- või isegi neljakordistada, kasutades lisaahelaid. Kuni kõigi kondensaatorite väljundid töötavad järjestikku, suureneb väljundpinge. Sellise seadistuse puhul on siiski mõned ohutusprobleemid. Ka vooluringide arvu suurendamist ei peeta eriti kulutõhusaks, kuid õige seadistamise korral on see tõhus.