Si vous avez besoin de haute tension, un multiplicateur de tension est l’un des moyens les plus simples d’obtenir de la haute tension.Un multiplicateur de tension est un type spécial de circuit redresseur qui peut convertir la tension alternative en une tension continue plus élevée.Ils ont été inventés par Heinrich Greinacher en 1919 et ont été utilisés dans la conception d'accélérateurs de particules qui ont effectué la première décomposition nucléaire artificielle. Vous savez donc qu'ils sont importants.
En théorie, la sortie du multiplicateur est un multiple entier de la tension d'entrée de crête CA.Bien qu'ils puissent fonctionner à n'importe quelle tension d'entrée, l'objectif principal du multiplicateur de tension est à des tensions très élevées, de l'ordre de dizaines de milliers, voire de millions de volts.Ordre de grandeur, besoin.Leur avantage est qu’ils sont relativement faciles à construire et moins chers que les transformateurs haute tension équivalents ayant la même puissance nominale.Si votre science folle a besoin d’étincelles, peut-être qu’un multiplicateur de tension peut vous les fournir.
Le circuit multiplicateur nécessite une alimentation secteur pour fonctionner.Pour plus de simplicité, supposons qu'un côté de l'alimentation soit mis à la terre et maintenu à un potentiel nul, et que l'autre côté passe d'un U positif à un U négatif (100 V dans l'exemple).C'est ce qui s'est passé:
Comme nous l'avons vu, nous nous retrouverons avec 400 V entre la masse et la sortie (points a et b de la dernière figure), quadruplant ainsi la tension d'alimentation.
Il s’agit d’une explication idéalisée.Comme vous pouvez le deviner, la réalité est toujours plus compliquée.Par exemple, les condensateurs ne sont pas chargés immédiatement et n’atteindront donc leur pleine tension qu’après quelques cycles, en fonction du courant de charge que l’alimentation peut fournir.
Le multiplicateur dont nous venons de parler comporte deux étapes.Chaque étage est constitué de deux condensateurs et de deux diodes, dont chacun augmente deux fois la tension de l'alimentation. Ainsi, par exemple, la sortie d'un multiplicateur à cinq étages sera dix fois supérieure à la tension d'entrée.Notez que chaque composant du circuit ne peut voir qu'au plus deux fois la tension d'entrée de crête fournie par l'alimentation, vous pouvez donc utiliser des composants basse tension et plusieurs étages pour obtenir une tension de sortie très élevée.
Cependant, selon cette formule, tant que la charge est connectée au circuit, la tension de sortie chutera.Ici, nous pouvons voir que nous avons besoin d'une haute fréquence et d'une capacité élevée pour minimiser la chute de tension, et cette chute augmente avec l'augmentation du courant, et également très rapidement avec l'augmentation du nombre d'étages.En effet, comme elle dépend du cube du nombre d'étages, la chute de tension d'un circuit à 10 étages
le multiplicateur est 1000 fois supérieur à celui d'un multiplicateur à un seul étage.
Une autre situation qui se produit lorsqu'une très haute tension est présente est une décharge corona, qui est une décharge qui se produit lorsque l'intensité du champ électrique autour du conducteur est suffisamment élevée.La couronne agit comme une charge indésirable sur le multiplicateur, réduisant ainsi la puissance de sortie.Une façon de réduire l'effet corona consiste à réduire la courbure du conducteur, à éviter les angles vifs, les points saillants et les fils de petit diamètre.Pour cela, des bornes et des conducteurs de grand diamètre sont utilisés.Cela complique bien sûr la conception des multiplicateurs à très haute tension, mais cela illustre aussi leur aspect impressionnant, comme le montrent les images caractéristiques.
Le multiplicateur de tension fabriqué par [rmcybernetics] pour obtenir une haute tension est un projet populaire, tant que la tension n'est pas si élevée que la couronne commence facilement à causer des problèmes.En plus de l'alimentation CA (comme un transformateur néon), vous n'avez besoin que de quelques diodes et condensateurs haute tension.Les utilisations pratiques incluent les appareils à rayons X, les photocopieurs, les ioniseurs d'air et les fours à micro-ondes.Le haut du spectre est le multiplicateur utilisé pour la recherche sur les accélérateurs de particules, qui peut atteindre plusieurs mètres de hauteur et atteindre des millions de volts.
Le multiplicateur à haute pression a une longue histoire dans les accélérateurs de particules, et même le prix Nobel de physique a été décerné pour ses recherches.Cependant, avec l’avènement de nouvelles technologies, notamment les systèmes quadripôles RF, ces magnifiques multiplicateurs ont été retirés.Ils vont certainement nous manquer, et bien sûr cela ne vous empêchera pas de construire le vôtre.
Un multiplicateur de tension à temps mort peut être une très belle œuvre d’art !Une lampe CFL grillée est parfois utilisée comme source d’énergie.N'oubliez pas le fil de silicone et l'huile minérale.
Ceux-ci conviennent aux très hautes tensions.La plupart des diodes (provenant de la boîte de pièces détachées) ont une tension de claquage de 1KV ou moins.Par conséquent, ils en ont connecté certains en série pour des tensions plus élevées.
Ou vous pouvez retirer les diodes de l'ancien micro-ondes, mais vous devrez acheter 11 micro-ondes ou plus.
Si je connecte des diodes en série, comme 1N4001, pour la haute tension, je dois connecter une résistance de 1 M en parallèle avec chaque diode afin que l'une d'entre elles ne « s'enfuie » pas et n'absorbe pas la majeure partie de la tension et de son auto-décharge. détruire.
Uniquement lorsque la fréquence d'entrée est de 60 cycles ou moins.Pour des fréquences plus élevées (et des puissances plus élevées), une autre diode rapide haute tension est requise.
Pas vraiment nécessaire.Les diodes ne seront pas immédiatement déconnectées de la surtension, elles commenceront d'abord à laisser échapper du courant et si la tension continue d'augmenter, elles entreront en panne d'avalanche.Si un courant important circule (faible résistance de la source), la dissipation (haute tension * courant important) endommagera la diode.
Cependant, si la tension totale n'est pas divisée uniformément par plusieurs diodes connectées en série, la diode avec la tension la plus élevée à ses bornes commencera à laisser couler plus de courant que les autres diodes, rétablissant ainsi l'équilibre de tension, car le courant de fuite provoquera la tension. aux bornes de cette diode particulière. La diode chute, tandis que la tension aux bornes des autres diodes augmente.
Bien sûr, vous devez inclure une certaine marge de sécurité ;il serait mauvais d'utiliser 10 diodes évaluées à 1 kV pour une alimentation de 10 kV ;une fois qu'une des diodes subit un claquage par avalanche, la tension à ses bornes chutera rapidement, ce qui entraînera la tension des autres diodes. Elle augmentera jusqu'au claquage par avalanche d'une autre diode, et bientôt tout prendra feu.Pour une alimentation de 10 kV, j'utiliserai 14 à 16 diodes en série, chacune avec une tension nominale de 1 kV.
Bien sûr, une marge de sécurité est également bonne, je choisirai >=20 %, et bien sûr 50 % est également bonne.Mais « panne d'avalanche » ne signifie pas qu'elle se comporte comme un éclateur ou un DIAC.Elle se comporte comme une diode Z, tension de serrage.
La diode ne s'autodétruira pas, elle commencera à fonctionner comme une diode Zener et limitera sa tension, donc l'autre de la chaîne prendra le relais.
Une diode Zener de 1 000 volts ne nécessite pas beaucoup de courant pour s'autodétruire !La valeur nominale de la diode est la chaleur générée par le courant direct et la chute de tension directe.Une diode 1A consomme 0,7 watts de chaleur à pleine charge.Lors de l'exécution de Zener à 1 000 volts, 0,7 watt est obtenu avec 0,0007 ampères.Si la diode détermine le Zener avec un bon gros condensateur en parallèle, vous pouvez deviner ce qui se passera ensuite.Vous obtenez des feux d'artifice. 
Jermaine, le courant de fuite de la diode est généralement de l'ordre de 10^-15 A. Tant que leur courant de fuite final est inférieur à 10^-14 A, tout ira bien.
Jermaine, il n'y a pas d'éclateur comme un dysfonctionnement.La limite supérieure limitera le taux d'augmentation de la tension et la diode commencera progressivement à conduire un certain courant.Lorsqu’il fait chaud, il augmente même sa tension de claquage.Par conséquent, le condensateur ne peut pas soudainement décharger sa charge dans la diode.
Une manière très simple à comprendre d’expliquer ce circuit consiste à utiliser une petite vidéo du bon escalier/escalier roulant/ascenseur.Malheureusement, je ne trouve pas votre vidéo YouTube.
La variante dans mon esprit a été utilisée il y a longtemps.Je me compose de 2 échelles adjacentes, et elles montent et descendent toutes de 20 cm à 1/2 mètre.Quand l’un monte, l’autre descend et vice versa.Vous pouvez monter (ou descendre) en passant d’une échelle à une autre, le cas échéant.Est-ce que quelqu'un sait comment cela s'appelle ?Lien Youku ?
Certains multiplicateurs surdimensionnés ont été construits, à partir d'environ 30 Kv et capables de lancer une bonne étincelle dans un rayon de 200 mm.J'ai trouvé que la meilleure option est de mettre le multiplicateur dans l'huile du transformateur.Il y a de nombreuses années, j'ai fabriqué un canon à ions de cette manière en utilisant un vieux boîtier de lampe stroboscopique de voiture.L'inconvénient est que le lanceur n'est pas très en avant et que la gâchette est à moins de 200 mm du lanceur.Les premier et dernier tirs avec la gâchette sont un peu choquants.
Cependant, l'une des utilisations les plus intéressantes consiste à placer un petit rotor en forme de Z sur la broche à l'extrémité, à redresser l'appareil, à l'allumer et à regarder le rotor tourner rapidement à l'endroit où les ions négatifs sont rejetés.Puis j'ai regardé la poussière de la pièce être aspirée vers la coque.
Quand j'étais radioamateur dans mes premières années, des circuits comme celui-ci étaient appelés ponts redresseurs.Ils m'ont permis d'obtenir des tensions allant jusqu'à 900 à 1200 volts à partir d'un transformateur TV destiné à générer du 450-600 volts.
C'est en fait plus proche d'un pont demi-onde qu'autre chose.Si vous regardez l'article Wikipédia sur le générateur Cockroft-Walton, vous constaterez que vous visualisez en réalité la moitié du multiplicateur complet.Si vous utilisez un véritable variateur sinusoïdal AC (avec passage par zéro), il est préférable d'utiliser la variante pleine onde.(Https://en.wikipedia.org/wiki/File:Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier.png)
Ceux-ci ne doivent pas nécessairement être pilotés par des ondes sinusoïdales ;les carrés passe-bas sont tout aussi efficaces (bien que dans certains cas légèrement moins efficaces)
Les multiplicateurs de tension étaient autrefois utilisés dans les téléviseurs.Un multiplicateur peut obtenir environ deux fois la tension de ligne crête de la sortie horizontale.Parfois, une autre tension est ajoutée à la sortie flyback pour augmenter la tension de la deuxième anode du CRT.Je pense que c'est pour réduire le coût du flyback transformateur.
Fait intéressant, je les appelle toujours multiplicateurs de Cockcroft-Walton.Lors de la recherche d'un détecteur de rayonnement cosmique basé sur un tube photomultiplicateur destiné à être utilisé dans l'espace, nous avons rencontré un problème de bruit provoqué par une décharge corona de 1 000 V+ dans le vide.La solution est un multiplicateur CW à 10 étages, chaque étage fournit une dynode de 100 volts à la chute de tension de la dynode du photomultiplicateur à 10 étages.La prise PM est retirée, le CW est directement fabriqué sur le fil PM, puis l'ensemble du shebang est recouvert d'un apprêt et du caoutchouc de silicone est enrobé sur le tube.Tous les tubes PM fournissent une tension d'environ 100 VAC et 100 KHz, de très petits condensateurs CW sont donc nécessaires.L'alimentation sinusoïdale 100VAC ne nous a pas posé de problèmes de bruit corona !Nous avons fait quitter l'orbite terrestre au premier lot de satellites.Environ 12 ans plus tard, cette spirale vers le soleil a dépassé la Terre, nous donnant 100 000 000 de kilomètres supplémentaires de données !Les 3 CW avancent toujours.Hazza!Hazza!Le multiplicateur CW continue d’exister dans l’espace !
Essayez d'expliquer les conditions générales telles que l'impédance de surface, la couronne et la haute tension aux fabricants actuels de PCB… Oui, ils ne comprennent tout simplement pas.
Donc, plus la fréquence de la puissance d’entrée CA est élevée, mieux c’est ?Je veux savoir que, étant donné que les puces d'amplificateur de puissance à semi-conducteurs peuvent supporter des charges et des fréquences très élevées, il n'est peut-être pas difficile pour les bricoleurs de personnaliser les alimentations CA haute fréquence.
L'amplificateur de puissance stéréo de voiture fonctionnera très bien.Trouvez une alimentation à découpage appropriée pour l'alimenter, connectez le générateur de signal à l'entrée, et vous obtenez ensuite la sortie du haut-parleur.Connectez un transformateur ordinaire comme booster et ajoutez votre multiplicateur.Les transformateurs ordinaires peuvent gérer l'audio, mais ne soyez pas gourmand lorsque vous augmentez la fréquence.Vous obtiendrez un chauffage par courants de Foucault et gaspillerez de l’énergie.
J'ai toujours utilisé une vieille chaîne stéréo + un ordinateur portable comme générateur de signal haute puissance.Ils ont une surcharge intégrée, facile à contrôler la sortie, si vous faites exploser un canal, il y a 1 à 3 pièces de rechange, selon le modèle.J'ai tout piloté avec plaisir, des LED aux haut-parleurs DIY en aluminium/ruban.
Multiplicateur de tension russe de 5 millions de volts - j'adorerais le voir par moi-même.http://www.dailytech.com/Pictured+Drone+Survives+Flyover+of+Russias+Largest+Artificial+Lightning+Generator/article37172.htm
Mon premier laser HeNe (dans les années 1960) utilisait un multiplicateur de tension dans son alimentation.Il est difficile de démarrer le laser car l'alimentation ne fournit pas suffisamment de courant.
Cela me rappelle la sous-station de pont Real Genius et « vérifiez toujours vos optiques ».Content que tu puisses faire des choses avec ce que tu as au lieu de nous transformer en pop-corn.
Oh, mignon, cela me rappelle mes années chez ABB HVC.Lorsque j'ai vu leur laboratoire d'essais pour la première fois, ma première réaction a été : « Mon Dieu, ils ont des bobines Tesla ! ».Il est « intéressant » de réaliser des tests de foudre/destructifs sur des câbles haute tension (comme les câbles qui importent/exportent de l’électricité entre pays).
J'ai vu des photos d'endroits comme celui-ci et j'ai pensé 'comme c'est cool d'y travailler'.Alors, est-ce ou quelque chose d'autre qui est préjudiciable au tueur d'insectes géants ?
Très cool, surtout lorsqu'on déplace manuellement le petit tambour de câble (~25 tonnes).De plus, la coupe des câbles est un peu intéressante.
(Je ne peux pas utiliser mes propres photos en raison de l'accord de confidentialité, j'ai donc limité les éléments accessibles au public) 794%20 % 20300 dpi .jpg
La chose orange en arrière-plan est la « caisse claire » http://www07.abb.com/images/librariesprovider51/jobba-hos-oss/examensarbete_1183x35089f536e3c1f463c09537ff0000433538.jpg?sfvrsn=
Un 'gros tambour' http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/943ab3f8e3fbab3bc1257c7c00484f5f/$file/Dudgeon+cables.jpg
Excellent article, j'espère qu'une partie est la comparaison avec la pompe de charge DC-DC.C'est très similaire, mais vous n'avez pas besoin d'une horloge avec entrée AC !Je sais, je sais, Wikipédia a placé les graphiques côte à côte.
Je pense que cela pourrait être utile pour les circuits générateurs de vélos.Normalement, votre générateur a une tension nominale de 6VAC, mais en fonction de la vitesse, vous pouvez obtenir 5-7V.Vous pouvez facilement rectifier et alimenter le régulateur linéaire, mais le faible rendement de cette application sera utilisé comme résistance du générateur, ce qui signifie finalement que vous avancez plus fort à la même vitesse !L’efficacité est donc très utile ici.Par conséquent, vous souhaitez utiliser un convertisseur DC-DC, mais si vous essayez de produire une tension de 5 V, la chute de tension de l'interrupteur abaisseur sera très faible.Afin d'obtenir de bonnes performances, vous avez finalement besoin d'un boost et d'un Buck ou d'autres choses, qui sont plus compliquées et moins efficaces que le Buck direct.
Le multiplicateur de tension présenté ici est également un redresseur, il peut donc être raisonnable de l'utiliser pour doubler la tension, de sorte qu'un simple interrupteur abaisseur est nécessaire pour obtenir une faible tension de chute.Je viens d'apprendre sur Wikipédia que l'interrupteur '120-240' de l'alimentation fait exactement cela : il convertit le redresseur en doubleur de tension !
Ceci est plus couramment utilisé pour hautes tensions,
mais ce circuit est également utile pour les bricoleurs lorsqu'ils ont affaire à du courant alternatif basse tension !
Les doubleurs de tension entraînent également certaines inefficacités : premièrement, chaque diode chutera d'au moins 0,2 V (si vous utilisez des diodes Schottky).De plus, à la faible fréquence alternative d'un générateur de vélo typique, vous aurez besoin d'un condensateur de grande capacité pour alimenter tout équipement plus exigeant qu'un ordinateur de vélo.
Heure de publication : 05 août 2021
