Multipliez la tension. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Dans la pratique de la radio amateur, il est souvent nécessaire d'obtenir deux tensions ou plus pour alimenter différents étages d'un appareil. Un exemple simple en est l'alimentation de microcircuits spécialisés (tension 5 ... 9 et 12 ... 15 V). Afin de ne pas "produire" d'alimentations et d'utiliser de simples transformateurs à un enroulement secondaire (à condition que l'appareil alimenté ne nécessite pas beaucoup de courant), vous pouvez opter pour la simplicité et obtenir plusieurs tensions d'une même source. Cette approche permettra également d'économiser de l'espace dans le boîtier de l'appareil et le coût du transformateur, qui, en règle générale, est proportionnel à sa puissance et au nombre d'enroulements.

Par exemple, il est facile d'obtenir le double de la tension d'une alimentation par transformateur si le redresseur est réalisé selon un circuit demi-onde ou si le transformateur secteur a un enroulement secondaire avec une prise au milieu. De tels cas sont décrits à plusieurs reprises dans la littérature. Mais lorsque le redresseur est fabriqué selon le circuit en pont (que l'on trouve le plus souvent dans la pratique), vous pouvez obtenir le double de la tension en utilisant le circuit illustré à la Fig. 1.

Le pont redresseur VD1...VD4 et le condensateur de lissage C1 forment une alimentation "classique" avec une tension de sortie Un. Une caractéristique du circuit est un canal de doublage de tension supplémentaire monté sur les éléments C2, VD5, VD6, C3.

Une demi-onde positive de tension provenant de l'enroulement secondaire du transformateur T1 charge le condensateur C5 à travers la diode VD2. Pendant l'alternance négative, la diode VD5 est fermée et le condensateur C2 est connecté en série avec l'enroulement secondaire T1, et les tensions aux bornes du condensateur et de l'enroulement T1 s'additionnent. A partir de cette tension, le condensateur C6 se charge à travers la diode VD3, de sorte qu'il s'approche du double de la tension.

Lorsqu'une charge est connectée, la tension diminue (plus le courant de charge est élevé, plus la tension est faible). Le courant de charge du canal de doublage traverse la diode VD1, le fil commun et le condensateur C2. En conséquence, le courant total traverse la diode VD1 (le canal principal et le canal supplémentaire). Ceci doit être pris en compte lors du choix des diodes et d'un transformateur pour une future source d'alimentation.

Le circuit de source de doublement de tension proposé est une option éprouvée pour alimenter des appareils relativement simples à faible consommation de courant (jusqu'à 1 A via le canal principal). Les canaux de ce circuit dépendent les uns des autres, et avec une augmentation du courant de charge dans le canal principal, la tension dans le canal supplémentaire diminue même avec sa charge minimale. Par conséquent, à des courants élevés, il est préférable d'utiliser le circuit classique avec deux enroulements d'un transformateur abaisseur et des redresseurs séparés.

La deuxième option pour augmenter la tension est l'utilisation de multiplicateurs électroniques. Un bon exemple de multiplicateur dans les appareils électroménagers est un multiplicateur haute tension pour alimenter un kinéscope dans les récepteurs de télévision. Tous les multiplicateurs fonctionnent sur le même principe, dont l'entrée reçoit des impulsions de tension.

Un exemple simple de multiplicateur est le circuit illustré à la Fig. 2.

Des impulsions de n'importe quelle forme avec une fréquence de répétition f=10...12 kHz et un rapport cyclique 0=2...3 sont envoyées à l'entrée. De telles impulsions sont générées par presque tous les générateurs construits selon le schéma classique sur des microcircuits TTL ou CMOS. Cependant, compte tenu de la faible capacité de charge de ces microcircuits, il est nécessaire d'allumer un amplificateur tampon en sortie du générateur (un émetteur suiveur ou plusieurs éléments du microcircuit connectés en parallèle). L'amplitude du signal d'entrée UBX doit être d'au moins 5 V. Puisqu'un tel multiplicateur est évidemment conçu pour un petit courant de sortie, les diodes VD1 ... VD6 sont utilisées types KD521, KD522, D220, D310 et similaires. Condensateurs à oxyde - type K50-24 et similaires.

Le courant de sortie de ce nœud ne dépassera pas le courant de sortie du générateur, par conséquent, un tel multiplicateur de tension est utilisé pour alimenter uniquement des microcircuits individuels ou des étages à faible courant de l'appareil qui nécessitent une tension accrue. La dépendance de la tension de sortie (Un) au courant de sortie est inversement proportionnelle (plus Un est élevé, plus le courant de sortie est faible). Le courant de sortie maximum pour la sortie double (2Un) dans ce circuit est de 40 mA à Un=6 V, pour la sortie 3Un à la même tension U„ - 48 mA, 4Un - 55 mA. Le courant de sortie maximal est à Un=15 V pour la sortie 2Un - 10 mA, 3Un - 5 mA, 4Un - 2,5 mA.

De même, sur la base de ce circuit, un multiplicateur de tension négatif est obtenu. La différence est que toutes les diodes sont allumées dans l'autre sens et que la polarité des condensateurs à oxyde change (Fig. 3).

En pratique, il a été établi que la tension négative du multiplicateur par rapport à la tension de base ne dépassera pas -3Un. Les deux autres tensions de sortie (inférieures) seront -2Un et -Un. Dans ce cas, il n'est pas possible d'obtenir une tension de -4Un sans changer le circuit.

Auteur : A.Kashkarov, Saint-Pétersbourg

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