Для проведения экспериментов воспользуемся старинным Советским трансформатором от электровыжигателя. Действующее значение напряжения на выходе данного трансформатора всего ~1,1V.
Если к выходу данного трансформатора подключить двухполупериодный мостовой выпрямитель, сглаживающий конденсатор на его выходе зарядится до амплитудного значения напряжения 1.53V
Напряжение значением 1.5V недостаточно для того, чтобы светился даже красный светодиод.
Если нагрузка будет потреблять небольшие токи, можно воспользоваться простейшей схемой выпрямителя с умножением напряжения.
Без подключения нагрузки такая схема будет выдавать на выходе 3.2V
Как это работает?
При положительной полуволне, ток идет через диод D1 и заряжает конденсатор С1, при отрицательной полуволне ток идет через диод D2 и заряжает конденсатор С2. Поскольку нагрузки нет, на выходе получаем удвоенное значение амплитудного напряжения.
При подключении красного светодиода напряжение падает до 2V.
При таком напряжении красненький светодиод бодро светится, потребляя при этом ток около 12mA.
В Интернет встречались забавные комментарии.
А давайте из "переменки" 220V c помощью умножителя сделаем "постоянку" 440V, "постоянку" снова преобразуем в "переменку" и вернем обратно в электросеть.
Сильно не обольщайтесь на этот счет, ток короткого замыкания в данной схеме составляет всего около 80mA (зависит от емкости конденсаторов), так что сделать вечный двигатель из умножителя напряжения не получится.
При работе данной схемы используются оба периода переменного напряжения, поэтому как и диодный мост данный выпрямитель фактически является двухполупериодным.
Разновидности этой схемы позволяют увеличивать напряжение в 2, 3, 4 и более раз. Схема умножения на 2:
При отрицательной полуволне происходит зарядка конденсатора С1, при положительной полуволне происходит разрядка конденсатора С1 при этом его напряжение складывается с напряжением трансформатора. (в этот момент конденсатор выполняет роль дополнительного источника питания).
Разберем схему умножителя на 3 без подключённой нагрузки (все конденсаторы будут заряжаться до амплитудного значения напряжения)
При положительной полуволне происходит зарядка конденсатора С1 до амплитудного значения напряжения +1.5V.
При отрицательной полуволне напряжение С1 складывается с напряжением которое выдает трансформатор и заряжает конденсатор С2 до 3V.
При следующей положительной полуволне происходит зарядка конденсатора С1, а конденсатор С3 заряжается до значения напряжения С2 + напряжение с выхода трансформатора.
На выходе без нагрузки данная схема выдает 4.8V. (утроенное значение амплитудного напряжения 1.1*1.41*3 = 4.7V)
При подключении резистора номиналом 220 Om на выходе получаем наши исходные 3V действующего.
Напоследок схема умножителя на 4. Потребуется 4 конденсатора и 4 диода.
От трансформатора, от которого не горел даже 1 красный светодиод, светится гирлянда из 2-х зеленых.
Кто захочет разобраться как она работает небольшая подсказка:
- С1 - 1.1V
- C2 - 2.2V
- C3 - 3.3V
- C4 - 4.2V
Принцип работы аналогичен рассмотренным ранее схемам.
Полный список всех статей канала доступен по этой ссылке:
Всем удачи!
