عموما ، التقليدية مزود الطاقة يوفر النظام إمداد تيار متردد 230 فولت يتم استخدامه لأحمال كهربائية وإلكترونية متعددة. ولكن ، تتطلب بعض الأحمال أو المعدات الإلكترونية مثل أنابيب أشعة الكاثود وأنظمة الأشعة السينية ومضخات الأيونات والنظام الكهروستاتيكي وأنظمة الليزر وأنبوب الموجة المتحركة وما إلى ذلك ، مصدر طاقة عالي التصنيف لتشغيلها. وبالتالي ، يجب مضاعفة الجهد المتاح باستخدام مضاعفات الجهد. مضاعف الجهد عبارة عن دائرة كهربائية تتكون من ثنائيات ومكثفات يمكن استخدامها لمضاعفة أو زيادته وتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر بضرب الجهد وتصحيح التيار. هناك مختلف أنواع مضاعفات الجهد مثل مضاعف الجهد ، والجهد أكثر ثلاثية ، والجهد أربعة أضعاف. في المقام الأول ، سنناقش مخطط دائرة مضاعف الجهد وعمل مضاعف الجهد.
الجهد مزدوج
تُسمى دائرة مضاعف الجهد الإلكتروني التي تضاعف الجهد باستخدام مبدأ الشحن والتفريغ للمكثفات بمضاعف الجهد. إنها تتكون من مكونات الإلكترونيات الرئيسية مثل المكثفات والثنائيات.
دائرة مضاعف الجهد
تتكون دائرة مضاعف الجهد البسيط من مكثفين وصمامين ثنائيين متصلين كما هو موضح في الشكل. يمكن أن تكون دارة مضاعف الجهد عبارة عن مقوم بسيط يأخذ جهد دخل تيار متردد ويولد جهد خرج تيار مستمر يساوي ضعف جهد التيار المتردد للإدخال. على الرغم من وجود مضاعفات جهد تيار مستمر إلى تيار مستمر ، إلا أنه في هذه الأنواع من دوائر مضاعف الجهد الكهربائي ، تكون دائرة القيادة مطلوبة لتبديل التحكم. هناك أنواع مختلفة من دوائر مضاعف الجهد مثل مضاعف الجهد البسيط ، كما هو موضح أعلاه ، باستخدام مضاعف الجهد 555 ساعة ، مقومات مضاعفة الجهد مثل دائرة فيلارد ، دائرة جرينشر ، دائرة الجسر ، دوائر مكثف بتبديل ، مضخة شحن ديكسون ، مكثفات متقاطعة متقاطعة.
مضاعف الجهد باستخدام 555 الموقت
مضاعف الجهد هذا الذي يستخدم 555 مؤقتًا هو مضاعف جهد بسيط للتيار المستمر يستخدم المكثفات والصمامات الثنائية و مؤقت IC 555 في وضع مستقر. ومن ثم ، فإنها تنتج موجة مربعة تقريبًا بتردد 2 كيلو هرتز بمساعدة R1 و R2 و C1 كما هو موضح في الشكل. يتم توصيل الصمام الثنائي المنحاز للأمام D2 و C3 بحيث يتم تضخيم الإشارات. يمنع الصمام الثنائي D1 التفريغ الكامل للمكثف C3.
دائرة مضاعف الجهد باستخدام مؤقت 555
وبالتالي ، فإن هذه المكونات الأساسية مثل المكثفات C3 و C4 والصمامات الثنائية D1 و D2 تُستخدم لزيادة طاقة الإدخال. نظرًا لاختيار المكونات بتصنيفات مناسبة ، تقبل الدائرة جهد إمداد الدخل الذي يتراوح من 3 فولت إلى 12 فولت. إذا تجاوز جهد إمداد الدخل هذا النطاق ، فقد يتضرر IC 555 بشكل دائم. الثنائيات المستخدمة في هذه الدائرة هي 1N4007 ، إذا استخدمنا ثنائيات أخرى مثل 1N4148 ، فإن جهد الخرج ينخفض بسبب اختلاف جهد الانهيار.
مشروع مضاعف الجهد العملي
تصعيد 6V DC إلى 10V DC باستخدام 555 مؤقتًا هو مشروع عملي مضاعف للجهد ، والذي يتكون من كتل مختلفة مثل كتلة إمداد الطاقة لإعطاء جهد إمداد الدخل للدائرة ، و 555 مؤقتًا متصل في الوضع المستقر لتطوير مربع DC موجة ، كتلة المضاعف ، كتلة قياس الجهد الناتج.
دائرة مضاعف الجهد باستخدام مخطط كتلة المؤقت 555 بواسطة Edgefxkits.com
تم تطوير جهد الموجة المربعة بواسطة 555 مؤقت IC متصل بـ الوضع المستقر يستخدم كمدخل لمضاعف الجهد أو كتلة مضاعف الجهد. وبالتالي ، فإن دائرة مضاعف الجهد تضاعف جهد الدخل لتوليد جهد خرج يساوي تقريبًا ضعف جهد الدخل. هنا ، في هذه الحالة ، يكون جهد الخرج حوالي 10 فولت تيار مستمر.
دائرة مضاعف الجهد باستخدام 555 Timer Project Kit من Edgefxkits.com
جهد خرج المؤقت 555 مصنوع ليمر عبر مضاعف الجهد لإنتاج جهد خرج مزدوج. ولكن من أجل الحفاظ على التنظيم الجيد ولتجنب انخفاض الجهد الناتج عن المستوى المقدر ، يجب أن نقصر الحمل على أقل من 5 مللي أمبير. وبالتالي ، من خلال التخلص من أحمال السحب العالية الحالية ، يمكننا تجنب سوء تنظيم الجهد.
بإضافة عدد أكبر من مراحل المضاعف ، يمكننا الحصول على جهد خرج يساوي ثلاثة إلى عشرة أضعاف جهد الدخل.
دائرة مضاعف الجهد للتيار المستمر باستخدام الصمام الثنائي والمكثفات
تم تصميم مشروع مضاعفة الجهد هذا لتوليد جهد خرج عالي حول 2kV DC من خلال إعطاء مصدر دخل 230V AC. تقليديا ، محولات تصعيد تستخدم لتصعيد مستويات الجهد. لكن هذه المحولات التقليدية تزيد من جهد الخرج وتقلل من التيار. ومن ثم ، تُستخدم مضاعفات الجهد لتكثيف الجهد حيث يلزم وجود الفولتية العالية والتيارات المنخفضة ، وتقوم هذه المضاعفات بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر.
الجهد العالي DC باستخدام مجموعة مشروع حلبة مضاعف الجهد بواسطة Edgefxkits.com
تتطلب الأجهزة الكهربائية والإلكترونية مثل CRT وأنابيب الصور التلفزيونية والتطبيقات الصناعية توليد جهد عالي للتيار المستمر يبلغ حوالي 10 كيلو فولت باستخدام هذا المفهوم. ولكن هنا في هذا المشروع ، يتم توليد 2 كيلو فولت فقط من خلال قصر عامل الضرب على 8 لأسباب تتعلق بالسلامة.
الجهد العالي DC باستخدام مخطط كتلة دائرة مضاعف الجهد بواسطة Edgefxkits.com
يظهر الرسم التخطيطي للكتلة لتوليد التيار المستمر عالي الجهد باستخدام الثنائيات والمكثفات في الشكل الذي يتكون من الكتل الرئيسية مثل مصباح متسلسل ، وإمداد ، وشبكة سلم من الثنائيات والمكثفات ، ودائرة مضاعفة الجهد ، ودائرة التتالي ، والمقسم المحتمل.
يعمل هذا المشروع على مبدأ دائرة مضاعف الجهد ، في كل مرحلة ، يستمر مضاعف الجهد في مضاعفة الجهد. ومن ثم ، من المراحل الثمانية ، يولد مضاعف الجهد جهد خرج يبلغ حوالي 2 كيلو فولت تيار مستمر. لكن قياس هذا الجهد العالي للتيار المستمر باستخدام مُضاعِف قياسي غير ممكن. ومن ثم ، يتم استخدام فاصل محتمل بنسبة 10: 1 لأغراض القياس. وبالتالي ، إذا كانت قراءة الإخراج 200 فولت ، فإن جهد الخرج الفعلي هو 2 كيلو فولت. ولكن ، مرة أخرى ، يتكون جهاز القياس المتعدد من مقاومة منخفضة للمدخلات والتي تقرأ جهد الخرج على أنه حوالي 7 أضعاف جهد التيار المتردد.
لمزيد من المعلومات التقنية حول مضاعف الجهد والمبتكرة مشاريع الإلكترونيات ، لا تتردد في التواصل معنا من خلال نشر استفساراتك في قسم التعليقات أدناه.
