在电压倍增器中使用旧部件。方案、说明

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目前，许多流行的业余无线电设备都包含一个电压倍增器，可将 220 V 电网的电压转换为 2000 ... 4000 V 的高压。这些设备可以是设计用来对抗蟑螂的设备、空气电离设备。

此类设备的方案已在业余无线电文献中多次发表，例如[1, 2]。

在[1, 2]的器件中，为了制造高压倍增器（这些设计的主要部分），使用了现代小尺寸部件，因此这些器件的尺寸微不足道。然而，应该指出的是，几乎所有属于高压倍增器一部分的小尺寸高压部件都非常昂贵。

通常不需要制造这些设备的小型版本。在这种情况下，为了制造电压倍增器，您可以使用具有高工作电压（600、1000、2000 V）但尺寸较大的旧无线电组件。这些可以是MBG类型的旧电容器、D1004D1010类型的旧高压二极管极以及上个世纪的类似无线电元件，这些元件现在已不在现代技术中使用并且在无线电市场上以低价出售。使用旧无线电组件制造的设备的成本也会很低。

在简单的高压倍增器中，后续倍增的初始电压直接取自220V电网，但是，在使用高压部件构建电压倍增器的情况下，建议使用不来自XNUMXV电网的初始倍增电压。家庭用电网络，却增加了数倍，尽可能多地使用能够承受高压的部件。在乘法器的输入端使用增加的输入电压将减少乘法级的数量，从而减少用于构建电压乘法器的部件的数量。

最初“倍增”电源电压的最简单方法是使用谐振方法，如图 1 所示。

在电压倍增器中使用旧部件

从图中可以看出，谐振倍压器是一个串联电路，在50Hz频率区域发生谐振。因此，在该电路的元件上，在线圈或电容器上，将会有升高的电压。电路的谐振越高，其频率就越接近电网中使用的 50 Hz。然而，必须避免网络和电路的谐振频率相等，因为在这种情况下，电路元件L1和C1上会出现极高的电压，这会导致这些元件失效。

电感器L1使用显像管电视或接收器的滤波器扼流圈。滤波扼流圈现在几乎没有在任何地方使用，并且它们在市场上的成本很低。很可能使用小型网络变压器的初级绕组或电子管接收器或电视的旧“声音”变压器的阳极绕组或TVK的初级绕组作为L1。电容器 C1 的电容取决于电感 L1 的值和电压倍增器输入端所需的初始电压。建议通过实验选择电容器的电容，从小值开始，例如从 0,1 μF 开始。电路的谐振频率必须设置为高于 50 Hz 的电源频率。这将对线圈L1的操作条件产生有利的影响。

对于旧设备中使用的大多数滤波扼流圈来说，为了获得600 ... 1000 V范围内的谐振电压，电容器C1的电容可以在0,25 ... 2 μF范围内。电容器C1应具有尽可能高的工作电压，无论如何不应小于谐振时电容器上存在的电压。

最高电压将出现在图 1 所示电路的一个元件上，以及对 50 Hz 交流电具有更高电阻的元件上。在我们的例子中，当电路的谐振频率高于电源频率时，这将是一个电容器。电容器上会有比电感器上更高的电压，这是该元件可靠和长期运行的重要条件。

如前所述，电容器 C1 两端的电压很有可能在 600 ... 1000 V 范围内。这将允许 [1] 中的电路不使用四倍频器，而是使用倍压器。图 2 显示了一个简单的倍压器。

在电压倍增器中使用旧部件

在 [2] 的电路中，您可以将电容器 C8 上的电压增加三倍，而不是将电源电压乘以 1（见图 1）。图 3 显示了一个简单的三倍电压器。

在电压倍增器中使用旧部件

在某些情况下，建议使用四倍压电路，如图 4 所示。

在电压倍增器中使用旧部件

当然，在设计这种乘法器时，不要忘记它们必须通过阻值至少为1 MΩ的限流电阻连接到高压源。为了确保使用高压电源的安全，必须遵守此条件。

但将电源电压乘以谐振电路的元件并不总是最好的解决方案。有时情况有所不同。无线电爱好者可以使用许多二极管和电容器，其工作电压相对较低，为 200 ... 300 V。在这种情况下，使用它们组装的倍压器不能直接连接到 220 V 电网。同时峰值将达到220V！这已经导致该电压倍增器中使用的无线电元件出现故障！

在这种情况下，合理的做法是使用另一种选择：降低乘法器输入端的电压，但同时增加乘法链的数量。通过电容器分压器将该电压倍增器连接到电网，可以降低倍增器输入端的电压，如图5所示。在这种情况下，电容及其电抗之比将决定分压器输出端的输出电压。

在电压倍增器中使用旧部件

当然，随着倍增链数量的增加，装置的尺寸也会增加。但这可以通过所使用的组件的廉价来证明。

在构建电压倍增器时，应该记住，不建议串联二极管和电容器来增加其工作电压，因为这样的链的可靠性会很低。电压倍增器设计遵循增加倍增级数的路径更为可靠。

参考文献：

蟑螂，蟑螂，蟑螂//左撇子。 - 1991. - 9 号。 - 第 20 页。
别列茨基。 P. 倍增器 - 空气离子发生器 // 业余无线电爱好者。 - 1995 年。第 10 期。- 第 17 页。

作者：I. Grigorov

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