वोल्टेज गुणक - वर्गीकरण और ब्लॉक Daigram स्पष्टीकरण

वोल्टेज गुणक - वर्गीकरण और ब्लॉक Daigram स्पष्टीकरण

वोल्टेज गुणक क्या हैं?

वोल्टेज गुणक एक विद्युत सर्किट को संदर्भित करता है जिसमें डायोड और कैपेसिटर शामिल होते हैं जो वोल्टेज को बढ़ाते हैं या बढ़ाते हैं और एसी को डीसी में भी परिवर्तित करते हैं, वोल्टेज का गुणा और वर्तमान के सुधार को किया जाता है वोल्टेज गुणक । एसी से डीसी तक करंट का रेक्टिफिकेशन एक डायोड द्वारा प्राप्त किया जाता है और कैपेसिटर द्वारा उत्पादित उच्च क्षमता का प्रसार करके कणों के त्वरण द्वारा वोल्टेज में वृद्धि हासिल की जाती है।



वोल्टेज गुणक

वोल्टेज गुणक

डायोड और कैपेसिटर का संयोजन एक मूल वोल्टेज बनाता है एक मल्टीप्लायर सर्किट एसी इनपुट सर्किट को पावर स्रोत से दिया जाता है जहां संधारित्र द्वारा करंट और कण त्वरण का सुधार एक बढ़ा हुआ वोल्टेज DC आउटपुट देता है। आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से कई गुना अधिक हो सकता है इसलिए लोड सर्किट में उच्च प्रतिबाधा होनी चाहिए।






इस वोल्टेज डबललर सर्किट में, पहला डायोड सिग्नल को सही करता है और इसका आउटपुट ट्रांसफॉर्मर से पीक-वोल्टेज के बराबर है जिसे आधा-लहर रेक्टिफायर के रूप में ठीक किया जाता है। संधारित्र के माध्यम से एक एसी संकेत इसके अलावा दूसरे डायोड को प्राप्त करता है, और संधारित्र द्वारा सुसज्जित डीसी के परिप्रेक्ष्य में, यह दूसरे डायोड से आउटपुट को पहले के शीर्ष पर बैठाता है। इन पंक्तियों के साथ, सर्किट से आउटपुट ट्रांसफॉर्मर के शिखर-वोल्टेज से दोगुना है, डायोड कम हो जाता है।

सर्किट और विचार की विविधताएं व्यावहारिक रूप से किसी भी चर की वोल्टेज गुणक क्षमता को प्रस्तुत करने के लिए सुलभ हैं। एक वैकल्पिक के ऊपर एक रेक्टिफायर पर बैठने और कैपेसिटिव कपलिंग के उपयोग के एक ही नियम को लागू करने से आगे बढ़ने के लिए एक प्रकार की कदम प्रणाली को सशक्त बनाता है।



वोल्टेज गुणक का वर्गीकरण:

वोल्टेज गुणक का वर्गीकरण आउटपुट वोल्टेज के इनपुट वोल्टेज के अनुपात पर आधारित है, तदनुसार नाम भी दिए गए हैं

  • वोल्टेज दोगुना
  • वोल्टेज ट्रिपर
  • वोल्टेज चौगुनी

वोल्टेज दोहरीकरण:

वोल्टेज डबललर सर्किट में दो डायोड और दो कैपेसिटर होते हैं, जहां डायोड-कैपेसिटर सर्किट का प्रत्येक संयोजन सकारात्मक और नकारात्मक परिवर्तन साझा करता है। दो कैपेसिटर का कनेक्शन किसी दिए गए इनपुट वोल्टेज के लिए डबल आउटपुट वोल्टेज की ओर जाता है।


वोल्टेज डबल

वोल्टेज डबल

इसी तरह, डायोड-कैपेसिटर के संयोजन में प्रत्येक वृद्धि इनपुट वोल्टेज को बढ़ाती है जहां वोल्टेज ट्रिपलर वाउट = 3 विन देता है और वोल्टेज चौगुना वाउट = 4 विन देता है।

आउटपुट वोल्टेज की गणना

एक वोल्टेज गुणक आउटपुट वोल्टेज गणना के लिए वोल्टेज विनियमन पर विचार करना महत्वपूर्ण है और प्रतिशत तरंग महत्वपूर्ण है।

Vout = (sqrt 2 x Vin x N)

कहा पे

वाउट = एन स्टेज वोल्टेज गुणक का आउटपुट वोल्टेज

एन = नहीं। चरणों का (यह संधारित्र की संख्या 2 से विभाजित है)।

आउटपुट वोल्टेज के अनुप्रयोग

  • कैथोड रे ट्यूब
  • एक्स-रे प्रणाली, लेजर
  • आयन पंप
  • इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रणाली
  • ट्रैवलिंग वेव ट्यूब

उदाहरण

एक परिदृश्य पर विचार करें जहां 230 v के इनपुट के साथ 2.5 केवी आउटपुट वोल्टेज की आवश्यकता होती है, उस स्थिति में, एक मल्टी-स्टेज वोल्टेज मल्टीप्लायर की आवश्यकता होती है जिसमें डी 1-डी 8 डायोड देता है और 100 यूएफ / 400 वी के 16 कैपेसिटर को प्राप्त करने के लिए जोड़ा जाना है। 2.5 केवी उत्पादन।

सूत्र का उपयोग करना

Vout = sqrt 2 x 230 x 16/2

= sqrt 2 x 230 x 8

= 2.5 केवी (लगभग)

उपरोक्त समीकरण में, 16/2 इंगित करता है कि कोई कैपेसिटर / 2 चरणों की संख्या नहीं देता है।

2 प्रैक्टिकल उदाहरण

1. एसी सिग्नल से हाई वोल्टेज डीसी का उत्पादन करने के लिए वोल्टेज गुणक सर्किट का एक कार्य उदाहरण।

वोल्टेज आरेख सर्किट दिखाते हुए ब्लॉक आरेख

वोल्टेज आरेख सर्किट दिखाते हुए ब्लॉक आरेख

प्रणाली में 8 चरण वोल्टेज गुणक इकाई होती है। कैपेसिटर का उपयोग चार्ज को स्टोर करने के लिए किया जाता है जबकि डायोड को सुधार के लिए उपयोग किया जाता है। जैसे ही एसी सिग्नल लगाया जाता है, हमें प्रत्येक कैपेसिटर के पार एक वोल्टेज मिलता है, जो प्रत्येक चरण के साथ लगभग दोगुना हो जाता है। इस प्रकार 1 भर में वोल्टेज को मापने के द्वाराअनुसूचित जनजातिवोल्टेज दुगने का चरण और अंतिम चरण, हम आवश्यक प्राप्त करते हैं उच्च वोल्टेज । चूंकि आउटपुट बहुत उच्च वोल्टेज है, इसलिए एक साधारण मल्टीमीटर का उपयोग करके इसे मापना संभव नहीं है। इस कारण से, एक वोल्टेज विभक्त सर्किट का उपयोग किया जाता है। वोल्टेज विभक्त में श्रृंखला में जुड़े 10 प्रतिरोध होते हैं। अंतिम दो प्रतिरोधों में आउटपुट लिया जाता है। प्राप्त आउटपुट वास्तविक उत्पादन प्राप्त करने के लिए 10 से गुणा किया जाता है।

2. मार्क्स जेनरेटर

ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के साथ, ठोस-राज्य डिवाइस स्पंदित बिजली अनुप्रयोगों के लिए अधिक से अधिक उपयुक्त होते जा रहे हैं। वे कॉम्पैक्ट पावर, विश्वसनीयता, उच्च पुनरावृत्ति दर और लंबे जीवनकाल के साथ स्पंदित पावर सिस्टम प्रदान कर सकते हैं। ठोस-राज्य उपकरणों का उपयोग कर स्पंदित बिजली जनरेटर की बढ़ती पारंपरिक घटकों की सीमाओं को समाप्त करती है और स्पंदित बिजली प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में उपयोग करने का वादा करती है। हालाँकि, अभी उपलब्ध MOSFET या इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (IGBT) जैसे सॉलिड-स्टेट स्विचिंग डिवाइस केवल कुछ किलो वोल्ट तक ही रेट किए जाते हैं।

स्पंदित विद्युत प्रणालियों में से अधिकांश उच्च वोल्टेज रेटिंग की मांग करते हैं। मार्क्स न्यूनाधिक वोल्टेज गुणन के लिए एक अनूठा सर्किट है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है। परंपरागत रूप से, इसने स्पार्क गैप को स्विच और प्रतिरोधों को आइसोलेटर्स के रूप में नियोजित किया। इसलिए, इसमें कम पुनरावृत्ति दर, कम जीवनकाल, और अक्षमता की कमियां थीं। इस पत्र में, ठोस राज्य उपकरणों का उपयोग करते हुए मार्क्स जनरेटर को पावर सेमीकंडक्टर स्विच और मार्क्स सर्किट दोनों के गुणों को संयोजित करने का प्रस्ताव है। यह प्लाज्मा स्रोत आयन प्रत्यारोपण (PSII) [1] और निम्नलिखित आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन किया गया है: 555 टाइमर कार्य करना

MOSFET का उपयोग करके आधुनिक मार्क्स जनरेटर

वोल्टेज और समय अवधि पढ़ने के लिए कृपया CRO स्क्रीन सॉर्ट देखें।

  • उपरोक्त कम वोल्टेज डेमो यूनिट से, हम 15 वोल्ट के इनपुट का पता लगाते हैं, बिंदु A पर (-Ve) पर 50% शुल्क चक्र भी जमीन के संबंध में है। इसलिए उच्च वोल्टेज के लिए एक उच्च वोल्टेज ट्रांजिस्टर का उपयोग करना पड़ता है। सभी कैपेसिटर्स को C1, C2, C4, C5 के समय में घटाना, जैसा कि C में 12 वोल्ट तक देखा जाता है।
  • फिर उचित स्विचिंग चक्र C1, C2, C4, C5 के माध्यम से MOSFETs के माध्यम से श्रृंखला से जुड़े होते हैं।
  • इस प्रकार हमें बिंदु D पर 12 + 12 + 12 + 12 = 48 वोल्ट का पल्स वोल्टेज मिलता है

मार्क्स जेनरेटर का अनुप्रयोग - मार्क्स जनरेटर सिद्धांत द्वारा उच्च वोल्टेज डीसी

जैसा कि हम मार्क्स जनरेटर सिद्धांत द्वारा जानते हैं, कैपेसिटर को चार्ज करने के लिए समानांतर में व्यवस्थित किया जाता है और फिर एक उच्च वोल्टेज विकसित करने के लिए श्रृंखला से जुड़ा होता है।

प्रणाली में 555 टाइमर शामिल होते हैं जो एक विस्मयकारी मोड में काम करते हैं जो 50% शुल्क चक्र के साथ आउटपुट पल्स प्रदान करता है। सिस्टम में कुल 4 चरण गुणन चरण होते हैं, जिसमें प्रत्येक चरण में एक संधारित्र, 2 डायोड, और एक स्विच के रूप में एक MOSFET होता है। संधारित्र को चार्ज करने के लिए डायोड का उपयोग किया जाता है। से एक उच्च पल्स 555 घंटे संचालित हैं डायोड और ऑप्टोइलॉलेटर्स जो बदले में प्रत्येक MOSFET को ट्रिगर दालों प्रदान करते हैं। इस प्रकार कैपेसिटर समानांतर में जुड़े होते हैं क्योंकि वे आपूर्ति वोल्टेज तक चार्ज करते हैं। MOSFET स्विच में टाइमर परिणाम से कम लॉजिक पल्स बंद स्थिति में होता है और कैपेसिटर इस प्रकार श्रृंखला में जुड़े होते हैं। कैपेसिटर डिस्चार्ज करना शुरू कर देते हैं और प्रत्येक संधारित्र में वोल्टेज जुड़ जाता है, जिससे एक वोल्टेज उत्पन्न होता है जो इनपुट डीसी वोल्टेज से 4 गुना अधिक होता है।