多倍压器

Villard級聯多倍壓器。(Villard cascade voltage multiplier.)

多倍壓器是一種電子電路 ,能夠把從交流電電源提供的較低電壓轉換至較高的直流電壓,通常使用一個电容器二極管的網路。

多倍壓器可以用來生成幾十到幾百的電壓,給家電使用,也能生成數百萬伏特,給如高能物理實驗和閃電安全檢測等目的使用。 最常见類型的多倍壓器是半波串聯多倍壓器(half-wave series multiplier),也稱為Villard級聯(但實際上由 Heinrich Greinacher 發明)。

運作编辑

假設交流電源的峰值電壓為+Us,並假設當充電時,C值是足夠高的,以允許這一電流流動沒有明顯的電壓變化,那麼這個級聯的(簡化的)工作過程如下:

 
在+Us =100V的情況下,描述運作的圖解
  1. 負峰值(-Us):通過二極體D1 ,電容器C1 充電至Us V (電容器左右板之間的電位差 是Us)。
  2. 正峰值(+Us):C1 的電壓和電壓源的電壓加在一塊,從而透過D2將C2 的電壓充至2Us
  3. 負峰值:C1 的電壓已經下降到0 V,因此允許通過D3 將C3 的電壓充到2Us
  4. 正峰值 :C2 的電壓上升到2Us (類似於步驟2),也把C4 的電壓充到2Us, 輸出電壓(C2 和C4下的總和電壓)上升直到達到4Us

在現實上,C4 的電壓要達到完全充滿(full voltage),需要更多的周期。 每一個額外的兩個二極體和兩個電容器組成的階段,藉由兩次峰值交流電壓,增加輸出電壓。