Si necesita alto voltaje, un multiplicador de voltaje es una de las formas más fáciles de obtener alto voltaje.Un multiplicador de voltaje es un tipo especial de circuito rectificador que puede convertir el voltaje de CA en un voltaje de CC más alto.Fueron inventados por Heinrich Greinacher en 1919 y se utilizaron en el diseño de aceleradores de partículas que realizaron la primera descomposición nuclear artificial, así que sabes que son importantes.
En teoría, la salida del multiplicador es un múltiplo entero del voltaje de entrada máximo de CA.Aunque pueden funcionar con cualquier voltaje de entrada, el propósito principal del multiplicador de voltaje es voltajes muy altos, de decenas de miles o incluso millones de voltios.Orden de magnitud, necesidad.Su ventaja es que son relativamente fáciles de construir y más baratos que los transformadores de alto voltaje equivalentes con la misma potencia de salida.Si su loca ciencia necesita chispas, tal vez un multiplicador de voltaje pueda proporcionárselas.
El circuito multiplicador requiere alimentación de CA para funcionar.Para simplificar, suponga que un lado de la fuente de alimentación está conectado a tierra y se mantiene a potencial cero, y el otro lado cambia entre U positivo y negativo (100 V en el ejemplo).Esto es lo que pasó:
Como hemos visto, terminaremos con 400 V entre tierra y salida (puntos a y b en la última figura), cuadriplicando efectivamente el voltaje de suministro.
Ésta es una explicación idealizada.Como puedes imaginar, la realidad es siempre más complicada.Por ejemplo, los condensadores no se cargan inmediatamente, por lo que no alcanzarán la tensión máxima hasta que hayan pasado unos cuantos ciclos, dependiendo de la corriente de carga que pueda proporcionar la fuente de alimentación.
El multiplicador que acabamos de comentar tiene dos etapas.Cada etapa consta de dos condensadores y dos diodos, cada uno de los cuales aumenta el doble del voltaje de la fuente de alimentación, por lo que, por ejemplo, la salida de un multiplicador de cinco etapas será diez veces el voltaje de entrada.Tenga en cuenta que cada componente del circuito solo puede ver como máximo el doble del voltaje de entrada máximo proporcionado por la fuente de alimentación, por lo que puede usar componentes de bajo voltaje y múltiples etapas para obtener un voltaje de salida muy alto.
Sin embargo, según esta fórmula, mientras la carga esté conectada al circuito, el voltaje de salida caerá.Aquí podemos ver que necesitamos alta frecuencia y alta capacitancia para minimizar la caída de voltaje, y esta caída aumenta con el aumento de la corriente, y también muy rápidamente con el aumento del número de etapas.De hecho, como depende del cubo del número de etapas, la caída de voltaje de un circuito de 10 etapas
El multiplicador es 1000 veces mayor que el de un multiplicador de una sola etapa.
Otra situación que ocurre cuando hay un voltaje muy alto es una descarga en corona, que es una descarga que ocurre cuando la intensidad del campo eléctrico alrededor del conductor es suficientemente alta.La corona actúa como una carga no deseada en el multiplicador, reduciendo así la potencia de salida.Una forma de reducir la corona es reducir la curvatura del conductor, evitar esquinas afiladas, puntos salientes y cables de pequeño diámetro.Para ello se utilizan terminales y conductores de gran diámetro.Esto, por supuesto, complica el diseño de los multiplicadores de muy alto voltaje, pero también ilustra su impresionante apariencia, como se muestra en las imágenes características.
Un multiplicador de voltaje hecho a sí mismo, fabricado por [rmcybernetics] para obtener alto voltaje es un proyecto popular, siempre que el voltaje no sea tan alto que la corona comience a causar problemas fácilmente.Además de la fuente de alimentación de CA (como un transformador de neón), solo necesita algunos diodos y condensadores de alto voltaje.Los usos prácticos incluyen máquinas de rayos X, fotocopiadoras, ionizadores de aire y hornos microondas.El extremo superior del espectro es el multiplicador utilizado para la investigación de aceleradores de partículas, que puede alcanzar una altura de varios metros y alcanzar millones de voltios.
El multiplicador de alta presión tiene una larga historia en los aceleradores de partículas, e incluso se le ha concedido el Premio Nobel de Física por su investigación.Sin embargo, con la llegada de nuevas tecnologías, especialmente los sistemas cuadrupolos de RF, esos magníficos multiplicadores han quedado obsoletos.Definitivamente los extrañaremos y, por supuesto, esto no le impedirá construir el suyo propio.
¡Un multiplicador de voltaje de tiempo muerto puede ser una obra de arte muy hermosa!A veces se utiliza una lámpara CFL fundida como fuente de energía.No olvides el alambre de silicona y el aceite mineral.
Son adecuados para tensiones muy altas.La mayoría de los diodos (de la caja de piezas) tienen un voltaje de ruptura de 1 KV o menos.Por lo tanto, conectaron algunos en serie para voltajes más altos.
O puedes quitar los diodos del microondas viejo, pero tendrás que comprar 11 o más microondas.
Si conecto diodos en serie, como el 1N4001, para alto voltaje, tengo que conectar una resistencia de 1M en paralelo con cada diodo para que uno de ellos no se 'escape' y absorba la mayor parte del voltaje y se auto-autocontrole. destruir.
Sólo cuando la frecuencia de entrada es de 60 ciclos o menos.Para frecuencias más altas (y potencias más altas), se requiere otro diodo rápido de alto voltaje.
Realmente no es necesario.Los diodos no se desconectarán de la sobretensión inmediatamente, primero comenzarán a perder algo de corriente y, si el voltaje continúa aumentando, entrarán en una avalancha.Si se permite que fluya una gran corriente (baja resistencia de la fuente), la disipación (alto voltaje * gran corriente) dañará el diodo.
Sin embargo, si el voltaje total no se divide uniformemente entre varios diodos conectados en serie, el diodo con el voltaje más alto comenzará a perder más corriente que los otros diodos, restaurando así el equilibrio de voltaje, porque la corriente de fuga causará que el voltaje a través de ese diodo en particular El diodo cae, mientras que el voltaje a través de los otros diodos aumenta.
Por supuesto, es necesario incluir algún margen de seguridad;Sería malo utilizar 10 diodos de 1 kV para una fuente de alimentación de 10 kV;Una vez que uno de los diodos sufre una avalancha, el voltaje a través de él caerá rápidamente, lo que hará que el voltaje de los otros diodos aumente hasta que se produzca la avalancha de otro diodo, y pronto todo se incendiará.Para una fuente de alimentación de 10 kV, usaré de 14 a 16 diodos en serie, cada uno con un voltaje nominal de 1 kV.
Por supuesto, un margen de seguridad también es bueno, elegiré >=20% y, por supuesto, 50% también es bueno.Pero 'avería por avalancha' no significa que se comporte como una chispa o DIAC.Se comporta como un diodo Z, tensión de sujeción.
El diodo no se autodestruirá, comenzará a funcionar como un diodo Zener y limitará su voltaje, por lo que el otro de la cadena tomará el relevo.
¡Un diodo Zener de 1000 voltios no requiere mucha corriente para autodestruirse!El valor nominal del diodo es el calor generado por la corriente directa y la caída de tensión directa.Un diodo de 1 A consume 0,7 vatios de calor a plena carga.Al realizar Zener a 1.000 voltios, se consiguen 0,7 vatios con 0,0007 amperios.Si el diodo determina el zener con un condensador grande y bueno en paralelo, puedes adivinar lo que sucederá a continuación.Obtienes fuegos artificiales. 
Jermaine, la corriente de fuga del diodo suele ser del orden de 10 ^ -15 A. Siempre que su corriente de fuga final sea inferior a 10 ^ -14 A, todo estará bien.
Jermaine, no hay ninguna falla como la chispa.El límite superior limitará la tasa de aumento de voltaje y el diodo comenzará gradualmente a conducir algo de corriente.Cuando se calienta, incluso aumenta su voltaje de ruptura.Por lo tanto, el condensador no puede descargar repentinamente su carga en el diodo.
Una forma muy fácil de entender de explicar este circuito es a través de un pequeño vídeo de las escaleras/escaleras mecánicas/ascensores correctos.Desafortunadamente, no puedo encontrar tu video de YouTube.
La variante que tengo en mente se utilizó hace mucho tiempo.Consta de 2 escaleras adyacentes y todas se mueven hacia arriba y hacia abajo de 20 cm a 1/2 metro.Cuando uno sube, el otro baja y viceversa.Puede subir (o bajar) caminando de una escalera a otra cuando sea apropiado.¿Alguien sabe cómo se llama esto?¿Enlace Youku?
Se construyeron algunos multiplicadores de gran tamaño, a partir de aproximadamente 30 Kv y capaces de arrojar una buena chispa dentro de los 200 mm.Descubrí que la mejor opción es poner el multiplicador en el aceite del transformador.Hace muchos años, hice una pistola de iones de esta manera usando la carcasa de una vieja luz estroboscópica de un automóvil.La desventaja es que el lanzador no está muy adelantado y el gatillo está a menos de 200 mm del lanzador.El primer y último disparo con el gatillo son un poco impactantes.
Sin embargo, uno de los usos más interesantes es colocar un pequeño rotor en forma de Z en el pasador del extremo, colocar el dispositivo en posición vertical, encenderlo y observar cómo el rotor gira rápidamente en el punto donde se desechan los iones negativos.Luego observó cómo el polvo de la habitación era succionado hacia el caparazón.
Cuando era radioaficionado en mis primeros años, circuitos como este se llamaban puentes rectificadores.Me permitieron obtener voltajes de hasta 900 a 1200 voltios de un transformador de TV destinado a generar 450-600 voltios.
En realidad, esto está más cerca de un puente de media onda que de cualquier otra cosa.Si consulta el artículo de Wikipedia sobre el generador Cockroft-Walton, descubrirá que en realidad está viendo la mitad del multiplicador completo.Si utiliza un variador sinusoidal de CA verdadero (con cruce por cero), es mejor utilizar la variante de onda completa.(Https://en.wikipedia.org/wiki/File:Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier.png)
En realidad, estos no tienen que ser impulsados por ondas sinusoidales;Los cuadrados de paso bajo son igualmente efectivos (aunque en algunos casos un poco menos eficientes).
Los multiplicadores de voltaje alguna vez se usaron en los televisores.Un multiplicador puede obtener aproximadamente el doble del voltaje de línea máximo de la salida horizontal.A veces se agrega otro voltaje a la salida flyback para aumentar el voltaje del segundo ánodo del CRT.Creo que esto es para reducir el costo del flyback. transformador.
Curiosamente, siempre los llamo multiplicadores Cockcroft-Walton.Al investigar un detector de radiación cósmica basado en un tubo fotomultiplicador para ser utilizado en el espacio, nos encontramos con un problema de ruido causado por una descarga de corona de más de 1000 V en el vacío.La solución es un multiplicador CW de 10 etapas, cada etapa proporciona un dínodo de 100 voltios a la caída de voltaje del dínodo fotomultiplicador de 10 etapas.Se retira el casquillo PM, el CW se fabrica directamente en el cable PM y luego se recubre todo el conjunto con imprimación y se coloca caucho de silicona en el tubo.Todos los tubos PM proporcionan un voltaje de aproximadamente 100 VCA y 100 KHz, por lo que se requieren condensadores CW muy pequeños.¡La fuente de alimentación de onda sinusoidal de 100 VCA no nos trajo problemas de ruido corona!Tomamos el primer lote de satélites en abandonar la órbita terrestre.Aproximadamente 12 años después, esa espiral hacia el Sol pasó por la Tierra, ¡proporcionándonos otros 160.000.000 de kilómetros de datos!Los 3 CW todavía están avanzando.¡Haza!¡Haza!¡El multiplicador CW sigue existiendo en el espacio exterior!
Intente explicar las condiciones generales como la impedancia de la superficie, la corona y el alto voltaje a los fabricantes de PCB actuales... Sí, simplemente no lo entienden.
Entonces, ¿cuanto mayor sea la frecuencia de la potencia de entrada de CA, mejor?Quiero saber que debido a que los chips amplificadores de potencia de estado sólido pueden manejar cargas muy altas y frecuencias altas, puede que no sea difícil para los aficionados al bricolaje personalizar las fuentes de alimentación de CA de alta frecuencia.
El amplificador de potencia estéreo del coche funcionará muy bien.Busque una fuente de alimentación conmutada adecuada para alimentarlo, conecte el generador de señal a la entrada y luego tendrá la salida del altavoz.Conecte un transformador común como amplificador y agregue su multiplicador.Los transformadores comunes pueden manejar audio, pero no seas codicioso al aumentar la frecuencia.Obtendrá calefacción por corrientes parásitas y desperdiciará energía.
Siempre he usado un viejo estéreo + computadora portátil como generador de señal de alta potencia.Tienen sobrecarga incorporada, fácil de controlar la salida, si explota un canal, hay de 1 a 3 repuestos, según el modelo.Felizmente conduje de todo, desde LED hasta parlantes de cinta o láminas de bricolaje.
Multiplicador de voltaje ruso de 5 millones de voltios. Me encantaría verlo con mis propios ojos.http://www.dailytech.com/Pictured+Drone+Survives+Flyover+of+Russias+Largest+Artificial+Lightning+Generator/article37172.htm
Mi primer láser HeNe (en la década de 1960) utilizó un multiplicador de voltaje en su fuente de alimentación.Es problemático encender el láser porque la fuente de alimentación no proporciona suficiente corriente.
Me recuerda a la subestación puente Real Genius y 'revisa siempre tu óptica'.Me alegro que puedas hacer cosas con lo que tienes en lugar de convertirnos en palomitas de maíz.
Oh, lindo, me recuerda a mis días en ABB HVC.Cuando vi su laboratorio de pruebas por primera vez, mi primera reacción fue: '¡Dios, tienen bobinas de Tesla!'.Es 'interesante' realizar pruebas destructivas/rayos en cables de alto voltaje (como cables que importan/exportan electricidad entre países).
Vi fotos de lugares como este y pensé 'qué genial es trabajar allí'.Entonces, ¿es esto o algo más lo que perjudica al insecto asesino gigante?
Muy bueno, especialmente cuando se mueve a mano alrededor del pequeño tambor de cable (~25 toneladas).Además, el corte de cables es un poco interesante.
(No puedo usar mis propias fotos debido al acuerdo de confidencialidad, por lo que tengo un número limitado de elementos disponibles públicamente) 794%20 % 20300 ppp.jpg
Lo naranja del fondo es la 'caja' http://www07.abb.com/images/librariesprovider51/jobba-hos-oss/examensarbete_1183x35089f536e3c1f463c09537ff0000433538.jpg?sfvrsn=
Un 'gran tambor' http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/943ab3f8e3fbab3bc1257c7c00484f5f/$file/Dudgeon+cables.jpg
Gran publicación, una parte que espero sea la comparación con la bomba de carga DC-DC.Es muy similar, ¡pero no necesitas un reloj con entrada de CA!Lo sé, lo sé, Wikipedia ha colocado los gráficos uno al lado del otro.
Creo que esto podría ser útil para circuitos generadores de bicicletas.Normalmente, su generador tiene un voltaje nominal de 6 VCA, pero dependiendo de la velocidad, puede obtener entre 5 y 7 V.Puede rectificar y alimentar fácilmente el regulador lineal, pero la baja eficiencia en esta aplicación se utilizará como resistencia del generador, lo que en última instancia significa que pisará más fuerte a la misma velocidad.Entonces la eficiencia es muy útil aquí.Por lo tanto, desea utilizar un convertidor CC-CC, pero si intenta generar un voltaje de 5 V, la caída de voltaje del interruptor reductor será muy baja.Para obtener un buen rendimiento, en última instancia, necesita impulso y inversión u otras cosas, que son más complicadas y menos eficientes que la inversión directa.
El multiplicador de voltaje que se muestra aquí también es un rectificador, por lo que puede ser razonable usarlo para duplicar el voltaje, por lo que solo se necesita un interruptor reductor simple para obtener el voltaje de caída bajo.Acabo de enterarme en Wikipedia que el interruptor '120-240″ de la fuente de alimentación hace precisamente eso: ¡convierte el rectificador en un duplicador de voltaje!
Esto se usa más comúnmente para altos voltajes,
¡Pero este circuito también es útil para los aficionados al bricolaje cuando se trata de energía CA de bajo voltaje!
Los duplicadores de voltaje también traen consigo algunas ineficiencias: primero, cada diodo caerá al menos 0,2 V (si usa diodos Schottky).Además, a la baja frecuencia de CA de un típico generador de bicicleta, necesitará un condensador de gran capacidad para alimentar cualquier equipo que sea más exigente que un ordenador de bicicleta.
Hora de publicación: 05-ago-2021
