Генератор постоянного напряжения

  Рис. 4.7. Схема удвоения напряжения

Генератор постоянного напряжения вырабатывает высокое постоянное напряжение и предназначен для испытания изоляции. Для вырабатывания высокого постоянного напряжения используют схему удвоения напряжения (рис. 4.7).

Точка 1 заземлена, ее потенциал равен нулю. Потенциал точки 2 меняется по синусоиде от – U_m до + U_m (рис. 4.8). В промежуток времени от t ₀ до t ₁ вентиль V ₁ открыт, происходит заряд емкости С ₁, потенциал точки 2 меняется от 0 до – U_m. Потенциал точки 3 за время от t ₀ до t ₁ равен 0, так как вентиль V ₁ открыт. После t ₁ вентиль V ₁ закрывается более высоким напряжением U ₂₃ по сравнению с U ₁₂. Напряжение на конденсаторе после t ₁ равно U ₂₃ = U_m, напряжение на трансформаторе растет от – U_m и становится равным 0 к моменту t ₂.

После момента t ₁, когда вентиль V ₁ закрывается, точки 1 и 3 электрически расцепляются. Потенциал точки 3 равен сумме напряжений U ₁₂ + U ₂₃, т.е. напряжению на трансформаторе плюс напряжению на емкости С ₁. В момент времени t ₂ напряжение на трансформаторе равно нулю, емкость С ₁ остается заряженной до U_m, поэтому φ₃ = U_m.

Рис. 4.8. Изменение напряжения в схеме удвоения напряжения

В течение времени от t ₁ до t ₂ вентиль V ₂ открыт, поэтому φ₄ = φ₃, напряжение на емкости С ₂ равно φ₄. После t ₂ домомента t ₃ потенциал точки 2 растет от 0 до U_m, напряжение на трансформаторе складывается с напряжением на емкости С ₁ и к моменту t ₃ потенциал точек 3 и 4 достигает величины +2 U_m.

После t ₃ потенциал точки 3 падает, так как уменьшается φ₂, вентиль V ₂ закрывается, точки 3 и 4 электрически расцепляются и емкость С ₂ медленно разряжается через нагрузку R _н. В момент t ₄ потенциал точки 3 становится больше потенциала точки 4, вентиль V ₂ открывается и происходит заряд емкости С ₂. Емкость С ₁ всегда заряжена в полярности, указанной на схеме (см. рис. 4.7), ее подзаряд происходит в промежутки времени, когда напряжение на трансформаторе меняется от 0 до – U_m.

Рис. 4.9. Схема каскадного генератора постоянного напряжения

Генератор постоянного напряжения состоит из нескольких схем удвоения напряжения, включенных каскадом (рис. 4.9). Первый каскад питается от трансформатора, второй – от первого, так как напряжение между точками 3 и 4 меняется по синусоиде от 0 до +2 U_m. Напряжение на выходе каскадов суммируется, например три каскада дают на выходе 6 U_m. Для уменьшения пульсации частоту повышают до 400 Гц.

Дата добавления: 2014-12-16